Verhaltensanpassungen bei Pflanzen und Tieren. Anpassung von Organismen an Lebensbedingungen

Das Lehrbuch entspricht dem bundesstaatlichen Bildungsstandard der Sekundarstufe (vollständige) Allgemeinbildung, wird vom Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation empfohlen und ist in der Bundesliste der Lehrbücher aufgeführt.

Das Lehrbuch richtet sich an Schüler der 11. Klasse und soll das Fach 1 bis 2 Stunden pro Woche vermitteln.

Modernes Design, mehrstufige Fragen und Aufgaben, Weitere Informationen und die Möglichkeit der parallelen Arbeit mit einer elektronischen Bewerbung tragen zur effektiven Aufnahme von Lehrmaterial bei.

Reis. 33. Winterfärbung eines Hasen

Also als Ergebnis der Aktion Antriebskräfte In der Evolution entwickeln und verbessern Organismen Anpassungen an Bedingungen Umfeld. Die Konsolidierung verschiedener Anpassungen in isolierten Populationen kann letztendlich zur Bildung neuer Arten führen.

Überprüfen Sie Fragen und Aufgaben

1. Nennen Sie Beispiele für die Anpassung von Organismen an Lebensbedingungen.

2. Warum haben manche Tiere leuchtende, demaskierende Farben, während andere im Gegenteil schützende Farben haben?

3. Was ist das Wesen der Mimikry?

4. Gilt die Maßnahme? natürliche Auslese zum Verhalten von Tieren? Nenne Beispiele.

5. Welche biologischen Mechanismen führen zur Entstehung einer adaptiven (Versteck- und Warn-)Färbung bei Tieren?

6. Sind physiologische Anpassungsfaktoren Faktoren, die den Fitnessgrad des gesamten Organismus bestimmen?

7. Was ist das Wesentliche an der Relativität jeglicher Anpassung an die Lebensbedingungen? Nenne Beispiele.

Denken! Tu es!

1. Warum gibt es keine absolute Anpassung an die Lebensbedingungen? Nennen Sie Beispiele zum Beweis relativer Charakter jedes Gerät.

2. Eberjunge haben eine charakteristische Streifenfärbung, die mit zunehmendem Alter verschwindet. Nennen Sie ähnliche Beispiele für Farbveränderungen bei Erwachsenen im Vergleich zu Nachkommen. Kann dieses Muster als in der gesamten Tierwelt üblich angesehen werden? Wenn nicht, für welche Tiere und warum ist es charakteristisch?

3. Sammeln Sie Informationen über Tiere mit Warnfarben, die in Ihrer Gegend leben. Erklären Sie, warum die Kenntnis dieses Materials für jeden wichtig ist. Bauen Sie einen Informationsstand über diese Tiere auf. Halten Sie einen Vortrag zu diesem Thema für Grundschüler.

Arbeiten Sie mit dem Computer

Beachten Sie die elektronische Bewerbung. Studieren Sie den Stoff und erledigen Sie die Aufgaben.

Wiederholen und erinnern Sie sich!

Menschlich

Verhaltensanpassungen sind angeborene, unbedingte Reflexverhalten. Angeborene Fähigkeiten sind bei allen Tieren vorhanden, auch beim Menschen. Ein Neugeborenes kann Nahrung saugen, schlucken und verdauen, blinzeln und niesen sowie auf Licht, Geräusche und Schmerzen reagieren. Das sind Beispiele unbedingte Reflexe. Solche Verhaltensweisen sind im Laufe der Evolution durch Anpassung an bestimmte, relativ konstante Umweltbedingungen entstanden. Unbedingte Reflexe werden vererbt, sodass alle Tiere mit einem vorgefertigten Komplex solcher Reflexe geboren werden.

Jeder unbedingte Reflex erfolgt als Reaktion auf einen genau definierten Reiz (Verstärkung): einige – für Nahrung, andere – für Schmerzen, andere – für das Erscheinen neuer Informationen usw. Die Reflexbögen unbedingter Reflexe sind konstant und verlaufen durch das Rückenmark oder Hirnstamm.

Eine der vollständigsten Klassifikationen unbedingter Reflexe ist die vom Akademiemitglied P. V. Simonov vorgeschlagene Klassifikation. Der Wissenschaftler schlug vor, alle unbedingten Reflexe in drei Gruppen einzuteilen, die sich in den Merkmalen der Interaktion der Individuen untereinander und mit der Umwelt unterscheiden. Lebenswichtige Reflexe(von lateinisch vita – Leben) zielen darauf ab, das Leben des Einzelnen zu erhalten. Die Nichtbeachtung führt zum Tod des Individuums und die Umsetzung erfordert nicht die Beteiligung eines anderen Individuums derselben Art. Zu dieser Gruppe gehören Essens- und Trinkreflexe sowie homöostatische Reflexe (Aufrechterhaltung). konstante Temperatur Körper, optimale Atemfrequenz, Herzschlag usw.), defensiv, die wiederum in passiv-defensiv (Weglaufen, Verstecken) und aktiv-defensiv (Angriff auf ein bedrohliches Objekt) und einige andere unterteilt werden.

ZU zoosozial, oder Rollenspiele Reflexe umfassen jene Varianten angeborenen Verhaltens, die bei der Interaktion mit anderen Individuen ihrer eigenen Spezies entstehen. Dies sind sexuelle, Kind-Eltern-, territoriale und hierarchische Reflexe.

Die dritte Gruppe ist Selbstentwicklungsreflexe. Sie beziehen sich nicht auf die Anpassung an eine bestimmte Situation, sondern scheinen auf die Zukunft gerichtet zu sein. Dazu gehören exploratives, nachahmendes und spielerisches Verhalten.

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Grundsätzlich beziehen sich Anpassungssysteme auf die eine oder andere Weise auf Kälte, was durchaus logisch ist – wenn Sie es schaffen, im tiefen Minus zu überleben, sind andere Gefahren nicht so schlimm. Das Gleiche gilt übrigens auch für extrem hohe Temperaturen. Wer sich anpassen kann, wird höchstwahrscheinlich nirgendwo verschwinden.

Schneehasen sind die größten Hasen Nordamerika, die aus irgendeinem Grund relativ kurze Ohren haben. Dies ist ein großartiges Beispiel dafür, was ein Tier opfern kann, um unter rauen Bedingungen zu überleben lange Ohren können helfen, ein Raubtier zu hören; kurze reduzieren die Übertragung wertvoller Wärme, was für den Schneehasen viel wichtiger ist.

Frösche der Art Rana sylvatica aus Alaska übertrafen vielleicht sogar die antarktischen Fische. Im Winter gefrieren sie buchstäblich im Eis, warten also auf die kalte Jahreszeit und erwachen im Frühling wieder zum Leben. Ein solcher „Kryoschlaf“ ist ihnen dank möglich besondere Struktur die Leber, deren Größe sich im Winterschlaf verdoppelt, und die komplexe Biochemie des Blutes.

Einige Gottesanbeterinnenarten, die nicht den ganzen Tag in der Sonne bleiben können, bewältigen das Problem des Wärmemangels mit Hilfe von chemische Reaktionen im eigenen Körper, wobei Hitzeblitze im Inneren für eine kurzfristige Erwärmung konzentriert werden.

Eine Zyste ist eine vorübergehende Existenzform von Bakterien und vielen Einzellern, bei der sich der Körper mit einer dichten Schutzhülle umgibt, um sich vor aggressiven Angriffen zu schützen Außenumgebung. Diese Barriere ist sehr effektiv – in manchen Fällen kann sie dem Besitzer helfen, mehrere Jahrzehnte zu überleben.

Nototheniforme Fische leben in Gewässern der Antarktis, die so kalt sind, dass normale Fische dort erfrieren würden. Meerwasser gefriert erst bei einer Temperatur von -2°C, was man von völlig frischem Blut nicht sagen kann. Aber antarktische Fische scheiden ein natürliches Frostschutzprotein aus, das verhindert, dass sich Eiskristalle im Blut bilden – und überleben.

Unter Megathermie versteht man die Fähigkeit, mithilfe der Körpermasse Wärme zu erzeugen und so auch ohne Frostschutzmittel im Blut bei Kälte zu überleben. Manche Leute benutzen das Meeresschildkröten, bleibt mobil, wenn das Wasser um ihn herum fast gefriert.

Asiatische Streifengänse erreichen beim Überqueren des Himalaya enorme Höhen. Der höchste Flug dieser Vögel wurde in einer Höhe von 10.000 Metern aufgezeichnet! Gänse haben die vollständige Kontrolle über ihre Körpertemperatur und können diese bei Bedarf sogar ändern. chemische Zusammensetzung Blut, um in der eisigen und dünnen Luft zu überleben.

Schlammspringer sind nicht die häufigste Fischart, obwohl es sich um relativ häufig vorkommende Grundeln handelt. Bei Ebbe kriechen sie durch den Schlamm, besorgen sich Nahrung und klettern manchmal auf Bäume. In ihrer Lebensweise sind Schlammspringer den Amphibien viel näher und nur Flossen mit Kiemen verraten sie als Fische.

Unter ungünstigen Bedingungen überleben Klimabedingungen Pflanzen, Tiere und Vögel haben einige Eigenschaften. Diese Merkmale werden als „physiologische Anpassungen“ bezeichnet, von denen Beispiele bei fast jeder Säugetierart, einschließlich des Menschen, zu beobachten sind.

Warum ist eine physiologische Anpassung notwendig?

Die Lebensbedingungen in einigen Teilen der Erde sind nicht ganz angenehm, dennoch gibt es dort verschiedene Vertreter der Tierwelt. Es gibt mehrere Gründe, warum diese Tiere die ungünstige Umgebung nicht verlassen haben.

Erstens können sich die klimatischen Bedingungen geändert haben, als eine bestimmte Art in einem bestimmten Gebiet bereits vorkam. Manche Tiere sind nicht an die Migration angepasst. Es ist auch möglich, dass territoriale Merkmale keine Migration zulassen (Inseln, Bergplateaus usw.). Für eine bestimmte Art sind veränderte Lebensraumbedingungen immer noch besser geeignet als an jedem anderen Ort. Und physiologische Anpassung ist Die beste Option Lösung des Problems.

Was meinst du mit Anpassung?

Unter physiologischer Anpassung versteht man die Harmonie von Organismen mit einem bestimmten Lebensraum. Der angenehme Aufenthalt seiner Bewohner in der Wüste ist beispielsweise auf ihre Anpassung zurückzuführen hohe Temperaturen und mangelnder Zugang zu Wasser. Anpassung ist das Auftreten bestimmter Eigenschaften bei Organismen, die es ihnen ermöglichen, mit einigen Elementen der Umwelt auszukommen. Sie entstehen im Zuge bestimmter Mutationen im Körper. Physiologische Anpassungen, Beispiele dafür sind weltweit bekannt, wie zum Beispiel die Fähigkeit zur Echoortung bei einigen Tieren (Fledermäuse, Delfine, Eulen). Diese Fähigkeit hilft ihnen, sich in einem Raum mit begrenzter Beleuchtung (im Dunkeln, im Wasser) zurechtzufinden.

Unter physiologischer Anpassung versteht man eine Reihe von Reaktionen des Körpers auf bestimmte pathogene Faktoren in der Umwelt. Es bietet Organismen eine größere Überlebenschance und ist eine der Methoden der natürlichen Selektion für starke und widerstandsfähige Organismen in einer Population.

Arten der physiologischen Anpassung

Bei der Anpassung des Organismus wird zwischen genotypischer und phänotypischer Anpassung unterschieden. Genotypisch basiert auf den Bedingungen der natürlichen Selektion und Mutationen, die zu Veränderungen in Organismen einer ganzen Art oder Population führten. Es war im Prozess dieser Art der Anpassung, dass die moderne Ansichten Tiere, Vögel und Menschen. Die genotypische Form der Anpassung ist erblich.

Die phänotypische Form der Anpassung beruht auf individuellen Veränderungen eines bestimmten Organismus für einen angenehmen Aufenthalt unter bestimmten klimatischen Bedingungen. Es kann sich auch aufgrund der ständigen Einwirkung einer aggressiven Umgebung entwickeln. Dadurch entwickelt der Körper Widerstand gegen seine Bedingungen.

Komplexe und übergreifende Anpassungen

Unter bestimmten klimatischen Bedingungen kommt es zu komplexen Anpassungen. Beispielsweise gewöhnt sich der Körper bei einem längeren Aufenthalt in den nördlichen Regionen an niedrige Temperaturen. Diese Form der Anpassung entwickelt sich bei jedem Menschen beim Umzug in eine andere Klimazone. Abhängig von den Eigenschaften eines bestimmten Organismus und seiner Gesundheit verläuft diese Form der Anpassung auf unterschiedliche Weise.

Kreuzadaptation ist eine Form der Gewöhnung des Organismus, bei der die Entwicklung einer Resistenz gegen einen Faktor die Resistenz gegen alle Faktoren dieser Gruppe erhöht. Die physiologische Anpassung eines Menschen an Stress erhöht seine Widerstandsfähigkeit gegen einige andere Faktoren, beispielsweise gegen Kälte.

Basierend auf positiven Kreuzadaptionen wurde ein Maßnahmenpaket zur Stärkung des Herzmuskels und zur Vorbeugung von Herzinfarkten entwickelt. Unter natürlichen Bedingungen sind diejenigen Menschen, die in ihrem Leben häufiger Stresssituationen erlebt haben, weniger anfällig für die Folgen eines Herzinfarkts als diejenigen, die einen ruhigen Lebensstil führten.

Arten von adaptiven Reaktionen

Es gibt zwei Arten von Anpassungsreaktionen des Körpers. Der erste Typ wird „passive Anpassungen“ genannt. Diese Reaktionen finden auf zellulärer Ebene statt. Sie charakterisieren die Bildung des Widerstandsgrades des Körpers gegenüber den Auswirkungen negativer Umweltfaktoren. Zum Beispiel ändern Luftdruck. Durch die passive Anpassung können Sie die normale Funktionalität des Körpers bei geringen Schwankungen des Luftdrucks aufrechterhalten.

Die bekanntesten physiologischen Anpassungen bei Tieren des passiven Typs sind die Schutzreaktionen eines lebenden Organismus auf Kälteeinwirkungen. Winterschlaf, bei dem sich Lebensprozesse verlangsamen, ist einigen Pflanzen- und Tierarten inhärent.

Zweiter Typ adaptive Reaktionen wird als aktiv bezeichnet und impliziert die Schutzmaßnahmen des Körpers, wenn er pathogenen Faktoren ausgesetzt wird. In diesem Fall bleibt die innere Umgebung des Körpers konstant. Diese Art der Anpassung ist charakteristisch für hochentwickelte Säugetiere und Menschen.

Beispiele für physiologische Anpassungen

Die physiologische Anpassung eines Menschen manifestiert sich in allen Situationen, die für seine Umgebung und seinen Lebensstil nicht dem Standard entsprechen. Akklimatisierung ist das bekannteste Beispiel für Anpassung. Bei verschiedenen Organismen läuft dieser Prozess unterschiedlich schnell ab. Manche Menschen brauchen ein paar Tage, um sich an neue Bedingungen zu gewöhnen, bei vielen dauert es Monate. Außerdem hängt die Anpassungsgeschwindigkeit vom Grad der Abweichung vom gewohnten Lebensraum ab.

In lebensfeindlichen Umgebungen zeigen viele Säugetiere und Vögel charakteristische Körperreaktionen, die ihre physiologischen Anpassungen ausmachen. Beispiele (bei Tieren) können in fast jedem beobachtet werden Klimazone. Wüstenbewohner sammeln beispielsweise Reserven an Unterhautfett an, das oxidiert und Wasser bildet. Dieser Vorgang wird vor Beginn einer Dürreperiode beobachtet.

Auch bei Pflanzen findet eine physiologische Anpassung statt. Aber es ist passiver Natur. Ein Beispiel für eine solche Anpassung ist, dass Bäume Blätter abwerfen, wenn die kalte Jahreszeit naht. Die Knospenbereiche sind mit Schuppen bedeckt, die sie vor den schädlichen Auswirkungen niedriger Temperaturen sowie Schnee und Wind schützen. Stoffwechselprozesse in Pflanzen verlangsamen sich.

In Kombination mit der morphologischen Anpassung sorgen die physiologischen Reaktionen des Körpers dafür hohes NiveauÜberleben unter ungünstigen Bedingungen und plötzlichen Veränderungen in der Umwelt.

Reaktionen auf ungünstige Umweltfaktoren sind für lebende Organismen nur unter bestimmten Bedingungen schädlich, haben jedoch in den meisten Fällen adaptive Bedeutung. Daher wurden diese Reaktionen von Selye als „allgemeines Anpassungssyndrom“ bezeichnet. In späteren Arbeiten verwendete er die Begriffe „Stress“ und „allgemeines Anpassungssyndrom“ als Synonyme.

Anpassung ist ein genetisch bedingter Prozess der Bildung von Schutzsystemen, die eine erhöhte Stabilität und den Verlauf der Ontogenese unter dafür ungünstigen Bedingungen gewährleisten.

Anpassung ist einer der wichtigsten Mechanismen, der die Stabilität eines biologischen Systems, einschließlich eines pflanzlichen Organismus, unter veränderten Existenzbedingungen erhöht. Wie besserer Körper Je angepasster es an einen Faktor ist, desto widerstandsfähiger ist es gegen dessen Schwankungen.

Als genotypisch bedingte Fähigkeit eines Organismus wird bezeichnet, den Stoffwechsel in Abhängigkeit von der Einwirkung der äußeren Umgebung innerhalb bestimmter Grenzen zu verändern Reaktionsnorm. Es wird durch den Genotyp gesteuert und ist charakteristisch für alle lebenden Organismen. Die meisten Veränderungen, die im normalen Reaktionsbereich auftreten, haben adaptive Bedeutung. Sie entsprechen Veränderungen in der Umwelt und sorgen für ein besseres Überleben der Pflanzen unter schwankenden Umweltbedingungen. In dieser Hinsicht haben solche Modifikationen evolutionäre Bedeutung. Der Begriff „Reaktionsnorm“ wurde von V.L. eingeführt. Johannsen (1909).

Je größer die Fähigkeit einer Art oder Sorte ist, sich an die Umwelt anzupassen, desto größer ist ihre Reaktionsgeschwindigkeit und desto höher ist ihre Anpassungsfähigkeit. Diese Eigenschaft zeichnet resistente Pflanzensorten aus. Geringe und kurzfristige Veränderungen der Umweltfaktoren führen in der Regel nicht zu nennenswerten Störungen der physiologischen Funktionen von Pflanzen. Dies liegt an ihrer Fähigkeit, das relative dynamische Gleichgewicht der inneren Umgebung und die Stabilität grundlegender physiologischer Funktionen in einer sich verändernden äußeren Umgebung aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig führen plötzliche und anhaltende Einwirkungen zur Störung vieler Funktionen der Pflanze und oft zu deren Absterben.

Anpassung umfasst alle Prozesse und Anpassungen (anatomische, morphologische, physiologische, verhaltensbezogene usw.), die zu einer erhöhten Stabilität und zum Überleben der Art beitragen.

1.Anatomische und morphologische Geräte. Bei einigen Vertretern der Xerophyten erreicht die Länge des Wurzelsystems mehrere zehn Meter, was der Pflanze eine Nutzung ermöglicht Grundwasser und unter Bedingungen von Boden- und atmosphärischer Trockenheit keinen Feuchtigkeitsmangel verspüren. Bei anderen Xerophyten reduzieren das Vorhandensein einer dicken Kutikula, behaarter Blätter und die Umwandlung der Blätter in Stacheln den Wasserverlust, was bei Feuchtigkeitsmangel sehr wichtig ist.

Brennhaare und Stacheln schützen Pflanzen vor dem Verzehr durch Tiere.

Bäume in der Tundra oder in hohen Berglagen sehen aus wie gedrungene kriechende Sträucher; im Winter sind sie mit Schnee bedeckt, der sie vor starkem Frost schützt.

In Bergregionen mit großen täglichen Temperaturschwankungen haben Pflanzen oft die Form ausgebreiteter Kissen mit zahlreichen, dicht beieinander liegenden Stängeln. Dadurch können Sie die Feuchtigkeit in den Kissen und eine relativ gleichmäßige Temperatur den ganzen Tag über aufrechterhalten.

Bei Sumpf- und Wasserpflanzen bildet sich ein spezielles luftführendes Parenchym (Aerenchym), das als Luftspeicher dient und das Atmen der im Wasser befindlichen Pflanzenteile erleichtert.

2. Physiologisch-biochemische Anpassungen. Bei Sukkulenten ist die Aufnahme von CO 2 während der Photosynthese über den CAM-Weg eine Anpassung an das Wachstum in Wüsten- und Halbwüstenbedingungen. Diese Pflanzen haben Spaltöffnungen, die tagsüber geschlossen sind. Dadurch schützt die Pflanze ihre inneren Wasserreserven vor Verdunstung. In Wüsten ist Wasser der Hauptfaktor, der das Pflanzenwachstum begrenzt. Die Stomata öffnen sich nachts und zu diesem Zeitpunkt gelangt CO 2 in das photosynthetische Gewebe. Die anschließende Beteiligung von CO 2 am Photosynthesezyklus erfolgt tagsüber, wenn die Spaltöffnungen geschlossen sind.

Zu den physiologischen und biochemischen Anpassungen gehört die Fähigkeit der Spaltöffnungen, sich je nach Bedarf zu öffnen und zu schließen äußere Bedingungen. Die Synthese von Abscisinsäure, Prolin, Schutzproteinen, Phytoalexinen, Phytonziden in Zellen, eine erhöhte Aktivität von Enzymen, die dem oxidativen Abbau organischer Substanzen entgegenwirken, die Anreicherung von Zuckern in Zellen und eine Reihe anderer Veränderungen im Stoffwechsel tragen dazu bei, die Widerstandskraft der Pflanze gegen schädliche Substanzen zu erhöhen Umweltbedingungen.

Dieselbe biochemische Reaktion kann von mehreren molekularen Formen desselben Enzyms (Isoenzymen) durchgeführt werden, wobei jede Isoform in einem relativ engen Bereich einiger Umweltparameter, wie z. B. der Temperatur, katalytische Aktivität zeigt. Das Vorhandensein einer Reihe von Isoenzymen ermöglicht es der Pflanze, im Vergleich zu jedem einzelnen Isoenzym Reaktionen in einem viel größeren Temperaturbereich durchzuführen. Dadurch kann die Pflanze bei wechselnden Temperaturbedingungen wichtige Funktionen erfolgreich erfüllen.

3. Verhaltensanpassungen oder Vermeidung eines ungünstigen Faktors. Ein Beispiel sind Ephemera und Ephemeroide (Mohn, Vogelmiere, Krokusse, Tulpen, Schneeglöckchen). Ihren gesamten Entwicklungszyklus durchlaufen sie im Frühjahr in 1,5–2 Monaten, noch bevor Hitze und Dürre eintreten. Daher scheinen sie den Einfluss des Stressors zu verlassen oder zu vermeiden, unter ihn zu geraten. Ebenso bilden frühreifende Sorten landwirtschaftlicher Nutzpflanzen eine Ernte, bevor ungünstige Wetterbedingungen eintreten. saisonale Phänomene: Augustnebel, Regen, Frost. Daher zielt die Auswahl vieler landwirtschaftlicher Nutzpflanzen auf die Schaffung frühreifender Sorten ab. Mehrjährige Pflanzen überwintern in Form von Rhizomen und Zwiebeln im Boden unter Schnee, was sie vor dem Einfrieren schützt.

Die Anpassung von Pflanzen an ungünstige Faktoren erfolgt gleichzeitig auf vielen Regulationsebenen – von der einzelnen Zelle bis zur Phytozönose. Je höher die Organisationsebene (Zelle, Organismus, Population), desto größere Zahl Mechanismen sind gleichzeitig an der Anpassung von Pflanzen an Stress beteiligt.

Die Regulierung von Stoffwechsel- und Anpassungsprozessen innerhalb der Zelle erfolgt durch folgende Systeme: metabolisch (enzymatisch); genetisch; Membran Diese Systeme sind eng miteinander verbunden. Somit hängen die Eigenschaften von Membranen von der Genaktivität ab, und die unterschiedliche Aktivität der Gene selbst unterliegt der Kontrolle von Membranen. Die Synthese von Enzymen und ihre Aktivität werden auf genetischer Ebene gesteuert, während Enzyme gleichzeitig den Nukleinsäurestoffwechsel in der Zelle regulieren.

An Organismenebene Zu den zellulären Anpassungsmechanismen kommen neue hinzu, die das Zusammenspiel der Organe widerspiegeln. Unter ungünstigen Bedingungen bilden und behalten Pflanzen eine solche Menge an Fruchtelementen, dass sie ausreichend mit den notwendigen Substanzen versorgt sind, um vollwertige Samen zu bilden. Beispielsweise in den Blütenständen von Kulturgetreide und in den Kronen Obstbäume Unter ungünstigen Bedingungen kann es passieren, dass mehr als die Hälfte der etablierten Eierstöcke abfallen. Solche Änderungen basieren auf Wettbewerbsbeziehungen zwischen Organen für physiologisch aktive und Nährstoffe.

Unter Stressbedingungen beschleunigen sich die Alterungs- und Abfallprozesse der unteren Blätter stark. Gleichzeitig wandern von Pflanzen benötigte Stoffe von ihnen zu jungen Organen und reagieren so auf die Überlebensstrategie des Organismus. Dank Recycling Nährstoffe Von den unteren Blättern bleiben die jüngeren, die oberen Blätter, lebensfähig.

Mechanismen zur Regeneration verlorener Organe funktionieren. Beispielsweise wird die Oberfläche einer Wunde mit sekundärem Hautgewebe (Wundperiderm) bedeckt, eine Wunde an einem Stamm oder Ast heilt mit Knötchen (Schwielen) ab. Wenn der Spitzentrieb verloren geht, erwachen ruhende Knospen in Pflanzen und Seitentriebe entwickeln sich intensiv. Auch die Regeneration von Blättern im Frühjahr anstelle der im Herbst abgefallenen Blätter ist ein Beispiel für die natürliche Organregeneration. Regeneration als biologische Anpassung, die sorgt vegetative Vermehrung Pflanzen nach Wurzelsegmenten, Rhizomen, Thallus, Stängel- und Blattstecklingen, isolierten Zellen, einzelnen Protoplasten, hat eine große praktische Bedeutung für Pflanzenbau, Obstbau, Forstwirtschaft, Ziergartenbau usw.

Auch auf pflanzlicher Ebene ist das Hormonsystem an den Schutz- und Anpassungsprozessen beteiligt. Unter dem Einfluss ungünstiger Bedingungen in einer Pflanze steigt beispielsweise der Gehalt an Wachstumshemmern stark an: Ethylen und Abscisinsäure. Sie reduzieren den Stoffwechsel, hemmen Wachstumsprozesse, beschleunigen die Alterung, den Organverlust und den Übergang der Pflanze in einen Ruhezustand. Die Hemmung der funktionellen Aktivität unter Stressbedingungen unter dem Einfluss von Wachstumshemmern ist eine charakteristische Reaktion für Pflanzen. Gleichzeitig nimmt der Gehalt an Wachstumsstimulanzien im Gewebe ab: Cytokinin, Auxin und Gibberelline.

An Bevölkerungsniveau Hinzu kommt die Selektion, die zur Entstehung besser angepasster Organismen führt. Die Möglichkeit der Selektion wird durch das Vorhandensein einer intrapopulativen Variabilität der Pflanzenresistenz gegenüber verschiedenen Umweltfaktoren bestimmt. Ein Beispiel für die Variabilität der Resistenz innerhalb einer Population kann das ungleichmäßige Auflaufen von Sämlingen auf salzhaltigem Boden und die zunehmende Variation des Keimzeitpunkts mit zunehmenden Stressfaktoren sein.

Eine Art im modernen Konzept besteht aus einer Vielzahl von Biotypen – kleineren ökologischen Einheiten, die genetisch identisch sind, aber unterschiedliche Resistenzen gegenüber Umweltfaktoren aufweisen. IN unterschiedliche Bedingungen Nicht alle Biotypen sind gleichermaßen vital und aufgrund der Konkurrenz bleiben nur diejenigen übrig, die die gegebenen Bedingungen am besten erfüllen. Das heißt, die Resistenz einer Population (Sorte) gegen den einen oder anderen Faktor wird durch die Resistenz der Organismen bestimmt, aus denen die Population besteht. Resistente Sorten umfassen eine Reihe von Biotypen, die auch unter ungünstigen Bedingungen eine gute Produktivität bieten.

Gleichzeitig verändern sich beim langfristigen Sortenanbau die Zusammensetzung und das Verhältnis der Biotypen in der Population, was sich oft nicht zum Besseren auf die Produktivität und Qualität der Sorte auswirkt.

Anpassung umfasst also alle Prozesse und Anpassungen, die die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen (anatomisch, morphologisch, physiologisch, biochemisch, verhaltensbedingt, Population usw.) erhöhen.

Aber um den effektivsten Anpassungsweg zu wählen, kommt es vor allem auf die Zeit an, in der sich der Körper an neue Bedingungen anpassen muss.

Im Falle einer plötzlichen Einwirkung eines extremen Faktors darf die Reaktion nicht verzögert werden; sie muss sofort erfolgen, um irreversible Schäden an der Anlage zu vermeiden. Bei längerer Einwirkung einer kleinen Kraft treten adaptive Veränderungen allmählich auf und die Auswahl möglicher Strategien nimmt zu.

Diesbezüglich gibt es drei wesentliche Anpassungsstrategien: evolutionär, ontogenetisch Und dringend. Ziel der Strategie ist die effektive Nutzung der verfügbaren Ressourcen, um das Hauptziel – das Überleben des Körpers unter Stress – zu erreichen. Die Anpassungsstrategie zielt darauf ab, die strukturelle Integrität lebenswichtiger Makromoleküle und die funktionelle Aktivität zellulärer Strukturen aufrechtzuerhalten, Lebensregulationssysteme zu erhalten und Pflanzen mit Energie zu versorgen.

Evolutionäre oder phylogenetische Anpassungen(Phylogenie – die Entwicklung einer biologischen Art im Laufe der Zeit) sind Anpassungen, die im Laufe des Evolutionsprozesses auf der Grundlage genetischer Mutationen und Selektion entstehen und vererbt werden. Sie sind für das Überleben der Pflanzen am zuverlässigsten.

Im Laufe der Evolution hat jede Pflanzenart bestimmte Bedürfnisse an Lebensbedingungen und Anpassungsfähigkeit an den Beruf, den sie ausübt, entwickelt. ökologische Nische, anhaltende Anpassung des Organismus an seine Umgebung. Feuchtigkeits- und Schattentoleranz, Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit und andere ökologische Eigenschaften bestimmter Pflanzenarten wurden durch langfristige Einwirkung geeigneter Bedingungen gebildet. So sind wärmeliebende und Kurztagpflanzen charakteristisch für südliche Breiten, während weniger anspruchsvolle wärmeliebende und Langtagpflanzen für nördliche Breiten charakteristisch sind. Zahlreiche evolutionäre Anpassungen von Xerophytenpflanzen an Dürre sind bekannt: sparsamer Umgang mit Wasser, tiefliegendes Wurzelsystem, Blattabwurf und Übergang in einen Ruhezustand sowie andere Anpassungen.

In dieser Hinsicht weisen Sorten landwirtschaftlicher Pflanzen eine Resistenz gegenüber genau jenen Umweltfaktoren auf, vor deren Hintergrund die Selektion und Selektion produktiver Formen erfolgt. Erfolgt die Selektion in mehreren aufeinanderfolgenden Generationen vor dem Hintergrund des ständigen Einflusses eines ungünstigen Faktors, kann die Widerstandsfähigkeit der Sorte dagegen deutlich erhöht werden. Es ist selbstverständlich, dass die Sorten vom Forschungsinstitut ausgewählt wurden Landwirtschaft Südost (Saratow) sind resistenter gegen Dürre als Sorten, die in Zuchtzentren der Region Moskau gezüchtet wurden. Ebenso haben sich in ökologischen Zonen mit ungünstigen bodenklimatischen Bedingungen resistente lokale Pflanzensorten gebildet, und endemische Pflanzenarten sind genau gegen den Stressor resistent, der in ihrem Lebensraum zum Ausdruck kommt.

Merkmale der Resistenz von Sommerweizensorten aus der Sammlung des Allrussischen Instituts für Pflanzenbau (Semyonov et al., 2005)

Vielfalt	Herkunft	Nachhaltigkeit
Enita	Moskau Region	Mäßig dürreresistent
Saratowskaja 29	Region Saratow	Trockenheitsresistent
Komet	Gebiet Swerdlowsk.	Trockenheitsresistent
Karasino	Brasilien	Säureresistent
Auftakt	Brasilien	Säureresistent
Kolonien	Brasilien	Säureresistent
Trintani	Brasilien	Säureresistent
PPG-56	Kasachstan	Salzbeständig
Osch	Kirgisistan	Salzbeständig
Surkhak 5688	Tadschikistan	Salzbeständig
Messel	Norwegen	Salztolerant

In einer natürlichen Umgebung ändern sich die Umweltbedingungen normalerweise sehr schnell und die Zeit, in der der Stressfaktor ein schädliches Niveau erreicht, reicht nicht aus, um evolutionäre Anpassungen auszubilden. In diesen Fällen nutzen Pflanzen nicht permanente, sondern stressbedingte Abwehrmechanismen, deren Ausbildung genetisch vorgegeben (determiniert) ist.

Ontogenetische (phänotypische) Anpassungen sind nicht mit genetischen Mutationen verbunden und werden nicht vererbt. Die Ausbildung dieser Art von Anpassungen dauert relativ lange, weshalb sie als Langzeitanpassungen bezeichnet werden. Einer dieser Mechanismen ist die Fähigkeit einer Reihe von Pflanzen, bei Wassermangel, der durch Dürre, Salzgehalt, niedrige Temperaturen und andere Stressfaktoren verursacht wird, einen wassersparenden Photosyntheseweg vom CAM-Typ zu bilden.

Diese Anpassung ist mit der Induktion des Ausdrucks „inaktiv“ verbunden normale Bedingungen das Phosphoenolpyruvat-Carboxylase-Gen und die Gene anderer Enzyme des CAM-Weges der CO 2 -Assimilation, mit der Biosynthese von Osmolyten (Prolin), mit der Aktivierung antioxidativer Systeme und Veränderungen im Tagesrhythmus der Stomata-Bewegungen. All dies führt zu einem sehr sparsamen Umgang mit Wasser.

In Feldfrüchten, zum Beispiel Mais, fehlt unter normalen Wachstumsbedingungen Aerenchym. Bei Überschwemmung und Sauerstoffmangel im Wurzelgewebe sterben jedoch einige Zellen der primären Wurzel- und Stammrinde ab (Apoptose oder programmierter Zelltod). An ihrer Stelle entstehen Hohlräume, durch die Sauerstoff vom oberirdischen Teil der Pflanze zum Wurzelsystem transportiert wird. Das Signal für den Zelltod ist die Ethylensynthese.

Dringende Anpassung tritt bei schnellen und intensiven Veränderungen der Lebensbedingungen auf. Es basiert auf der Bildung und Funktionsweise von Schockabwehrsystemen. Zu den Schockabwehrsystemen gehört beispielsweise das Hitzeschockproteinsystem, das als Reaktion auf einen schnellen Temperaturanstieg gebildet wird. Diese Mechanismen bieten kurzfristige Überlebensbedingungen unter dem Einfluss eines schädigenden Faktors und schaffen damit die Voraussetzungen für die Bildung zuverlässigerer langfristiger spezialisierter Anpassungsmechanismen. Ein Beispiel für spezielle Anpassungsmechanismen ist die Neubildung von Frostschutzproteinen bei niedrigen Temperaturen oder die Zuckersynthese bei der Überwinterung von Winterkulturen. Wenn gleichzeitig die schädigende Wirkung eines Faktors die Schutz- und Reparaturfähigkeiten des Körpers übersteigt, ist der Tod unweigerlich eingetreten. In diesem Fall stirbt der Organismus je nach Intensität und Dauer des Extremfaktors im Stadium der dringenden oder im Stadium der spezialisierten Anpassung.

Unterscheiden Spezifisch Und unspezifisch (allgemein) Pflanzenreaktionen auf Stressfaktoren.

Unspezifische Reaktionen hängen nicht von der Art des wirkenden Faktors ab. Sie sind unter dem Einfluss hoher und niedriger Temperaturen, fehlender oder überschüssiger Feuchtigkeit, hoher Salzkonzentration im Boden oder schädlicher Gase in der Luft gleich. In allen Fällen nimmt die Durchlässigkeit von Membranen in Pflanzenzellen zu, die Atmung wird beeinträchtigt, der hydrolytische Abbau von Stoffen nimmt zu, die Synthese von Ethylen und Abscisinsäure nimmt zu und die Zellteilung und -dehnung wird gehemmt.

Die Tabelle stellt einen Komplex unspezifischer Veränderungen dar, die in Pflanzen unter dem Einfluss verschiedener Umweltfaktoren auftreten.

Veränderungen physiologischer Parameter in Pflanzen unter Stressbedingungen (nach G.V. Udovenko, 1995)

Optionen	Die Art der Parameteränderungen unter Bedingungen
	Trockenheit	Salzgehalt	hohe Temperatur	niedrige Temperatur
Ionenkonzentration im Gewebe	Wachsend	Wachsend	Wachsend	Wachsend
Wasseraktivität in der Zelle	Stürze	Stürze	Stürze	Stürze
Osmotisches Potenzial der Zelle	Wachsend	Wachsend	Wachsend	Wachsend
Wasserspeicherkapazität	Wachsend	Wachsend	Wachsend	—
Wasserknappheit	Wachsend	Wachsend	Wachsend	—
Permeabilität des Protoplasmas	Wachsend	Wachsend	Wachsend	—
Transpirationsrate	Stürze	Stürze	Wachsend	Stürze
Transpirationseffizienz	Stürze	Stürze	Stürze	Stürze
Energieeffizienz der Atmung	Stürze	Stürze	Stürze	—
Atemintensität	Wachsend	Wachsend	Wachsend	—
Photophosphorylierung	Abnehmend	Abnehmend	—	Abnehmend
Stabilisierung der Kern-DNA	Wachsend	Wachsend	Wachsend	Wachsend
Funktionelle Aktivität der DNA	Abnehmend	Abnehmend	Abnehmend	Abnehmend
Prolinkonzentration	Wachsend	Wachsend	Wachsend	—
Gehalt an wasserlöslichen Proteinen	Wachsend	Wachsend	Wachsend	Wachsend
Synthetische Reaktionen	Deprimiert	Deprimiert	Deprimiert	Deprimiert
Aufnahme von Ionen durch Wurzeln	Unterdrückt	Unterdrückt	Unterdrückt	Unterdrückt
Transport von Stoffen	Deprimiert	Deprimiert	Deprimiert	Deprimiert
Pigmentkonzentration	Stürze	Stürze	Stürze	Stürze
Zellteilung	Bremsen	Bremsen	—	—
Zelldehnung	Unterdrückt	Unterdrückt	—	—
Anzahl der Fruchtelemente	Reduziert	Reduziert	Reduziert	Reduziert
Alterung der Organe	Beschleunigt	Beschleunigt	Beschleunigt	—
Biologische Ernte	Herabgestuft	Herabgestuft	Herabgestuft	Herabgestuft

Anhand der Daten in der Tabelle ist ersichtlich, dass die Pflanzenresistenz gegenüber mehreren Faktoren mit unidirektionalen physiologischen Veränderungen einhergeht. Dies gibt Anlass zu der Annahme, dass eine Zunahme der Pflanzenresistenz gegen einen Faktor mit einer Zunahme der Resistenz gegen einen anderen Faktor einhergehen kann. Dies wurde durch Experimente bestätigt.

Experimente am Institut für Pflanzenphysiologie der Russischen Akademie der Wissenschaften (Vl. V. Kuznetsov und andere) haben gezeigt, dass eine kurzfristige Wärmebehandlung von Baumwollpflanzen mit einer Erhöhung ihrer Widerstandsfähigkeit gegen nachfolgende Versalzung einhergeht. Und die Anpassung der Pflanzen an den Salzgehalt führt zu einer Erhöhung ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Temperaturen. Hitzeschock erhöht die Anpassungsfähigkeit von Pflanzen an nachfolgende Dürreperioden und umgekehrt erhöht sich bei Dürreperioden die Widerstandsfähigkeit des Körpers gegenüber hohen Temperaturen. Kurzfristige Auswirkungen Hohe Temperaturen erhöhen die Beständigkeit gegen Schwermetalle Und UV-B-Bestrahlung. Vorherige Dürreperioden fördern das Überleben der Pflanzen unter salzhaltigen oder kalten Bedingungen.

Der Prozess, den Widerstand des Körpers dagegen zu erhöhen Umweltfaktor als Folge der Anpassung an einen Faktor anderer Art wird genannt Kreuzanpassung.

Um allgemeine (unspezifische) Resistenzmechanismen zu untersuchen, ist die Reaktion von Pflanzen auf Faktoren, die Wassermangel bei Pflanzen verursachen: Salzgehalt, Trockenheit, niedrige und hohe Temperaturen und einige andere, von großem Interesse. Auf der Ebene des Gesamtorganismus reagieren alle Pflanzen gleich auf Wassermangel. Charakterisiert durch Hemmung des Sprosswachstums, verstärktes Wachstum des Wurzelsystems, Abscisinsäuresynthese und verminderte stomatäre Leitfähigkeit. Nach einiger Zeit altern die unteren Blätter rasch und ihr Absterben ist zu beobachten. Alle diese Reaktionen zielen darauf ab, den Wasserverbrauch zu reduzieren, indem die Verdunstungsfläche verringert und die Absorptionsaktivität der Wurzel erhöht wird.

Spezifische Reaktionen- Dies sind Reaktionen auf die Wirkung eines beliebigen Stressfaktors. So werden Phytoalexine (Stoffe mit antibiotischen Eigenschaften) in Pflanzen als Reaktion auf den Kontakt mit Krankheitserregern synthetisiert.

Die Spezifität oder Unspezifität von Reaktionsreaktionen impliziert einerseits die Einstellung der Pflanze zu verschiedenen Stressfaktoren und andererseits die Spezifität der Reaktionen von Pflanzen verschiedener Arten und Sorten auf denselben Stressor.

Die Ausprägung spezifischer und unspezifischer Pflanzenreaktionen hängt von der Stärke des Stresses und der Geschwindigkeit seiner Entwicklung ab. Spezifische Reaktionen treten häufiger auf, wenn sich Stress langsam entwickelt und der Körper Zeit hat, sich wieder aufzubauen und sich daran anzupassen. Unspezifische Reaktionen treten meist kurzfristiger auf starke Aktion Stressor Das Funktionieren unspezifischer (allgemeiner) Resistenzmechanismen ermöglicht es der Pflanze, einen großen Energieaufwand für die Bildung spezialisierter (spezifischer) Anpassungsmechanismen als Reaktion auf Abweichungen von der Norm ihrer Lebensbedingungen zu vermeiden.

Die Stressresistenz von Pflanzen hängt von der Phase der Ontogenese ab. Die stabilsten Pflanzen und Pflanzenorgane befinden sich in einem Ruhezustand: in Form von Samen, Zwiebeln; verholzende Stauden – in einem Zustand tiefer Ruhe nach dem Laubfall. Pflanzen sind am empfindlichsten in jungen Jahren, da unter Stressbedingungen zunächst Wachstumsprozesse geschädigt werden. Die zweite kritische Periode ist die Periode der Gametenbildung und Befruchtung. Stress in dieser Zeit führt zu einer Verschlechterung der Fortpflanzungsfunktion der Pflanzen und zu einem Ertragsrückgang.

Wenn Stressbedingungen wiederholt auftreten und von geringer Intensität sind, tragen sie zur Verhärtung der Pflanzen bei. Dies ist die Grundlage für Methoden zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen niedrige Temperaturen, Hitze, Salzgehalt und erhöhte Konzentrationen schädlicher Gase in der Luft.

Zuverlässigkeit Ein Pflanzenorganismus wird durch seine Fähigkeit bestimmt, Fehler auf verschiedenen Ebenen der biologischen Organisation zu verhindern oder zu beseitigen: molekular, subzellulär, zellulär, Gewebe, Organ, Organismus und Population.

Um Störungen des Pflanzenlebens unter dem Einfluss ungünstiger Faktoren zu verhindern, gelten die Grundsätze von Redundanz, Heterogenität funktional gleichwertiger Komponenten, Systeme zur Reparatur verloren gegangener Bauwerke.

Redundanz von Strukturen und Funktionalität ist eine der wichtigsten Möglichkeiten zur Gewährleistung der Systemzuverlässigkeit. Redundanz und Redundanz haben unterschiedliche Erscheinungsformen. Auf subzellulärer Ebene tragen Redundanz und Duplikation von genetischem Material dazu bei, die Zuverlässigkeit des Pflanzenorganismus zu erhöhen. Dafür sorgen beispielsweise die Doppelhelix der DNA und eine Erhöhung der Ploidie. Die Zuverlässigkeit der Funktion eines pflanzlichen Organismus unter wechselnden Bedingungen wird auch durch das Vorhandensein verschiedener Boten-RNA-Moleküle und die Bildung heterogener Polypeptide unterstützt. Dazu gehören Isoenzyme, die die gleiche Reaktion katalysieren, sich jedoch in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften und der Stabilität der Molekülstruktur unter wechselnden Umweltbedingungen unterscheiden.

Auf zellulärer Ebene ist ein Beispiel für Redundanz ein Überschuss an Zellorganellen. Somit wurde festgestellt, dass ein Teil der verfügbaren Chloroplasten ausreicht, um die Pflanze mit Photosyntheseprodukten zu versorgen. Die verbleibenden Chloroplasten scheinen in Reserve zu bleiben. Gleiches gilt für den Gesamtgehalt an Chlorophyll. Redundanz zeigt sich auch in der großen Anhäufung von Vorläufern für die Biosynthese vieler Verbindungen.

Auf der Ebene des Organismus drückt sich das Prinzip der Redundanz in der Bildung und Ablage einer größeren Menge an Trieben, Blüten, Ährchen, in einer riesigen Menge an Pollen und Eizellen aus, als für den Generationswechsel erforderlich ist und Samen.

Auf Bevölkerungsebene manifestiert sich das Redundanzprinzip in große Zahl Individuen, die sich in ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber dem einen oder anderen Stressfaktor unterscheiden.

Reparationssysteme wirken auch auf verschiedenen Ebenen – molekular, zellulär, organisatorisch, Population und biozönotisch. Reparaturprozesse erfordern Energie und plastische Substanzen, daher ist eine Reparatur nur möglich, wenn eine ausreichende Stoffwechselrate aufrechterhalten wird. Wenn der Stoffwechsel stoppt, stoppt auch die Reparatur. Insbesondere unter extremen Umweltbedingungen sehr wichtig hat die Erhaltung der Atmung, da die Atmung Energie für Reparaturprozesse liefert.

Die Wiederherstellungsfähigkeit von Zellen angepasster Organismen wird durch die Widerstandsfähigkeit ihrer Proteine ​​gegenüber Denaturierung bestimmt, d. h. durch die Stabilität der Bindungen, die die Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur des Proteins bestimmen. Beispielsweise ist die Widerstandsfähigkeit reifer Samen gegenüber hohen Temperaturen in der Regel darauf zurückzuführen, dass ihre Proteine ​​nach der Dehydrierung resistent gegen Denaturierung werden.

Die Hauptenergiequelle als Substrat für die Atmung ist die Photosynthese, daher hängen die Energieversorgung der Zelle und die damit verbundenen Reparaturprozesse von der Stabilität und der Fähigkeit des Photosyntheseapparats ab, sich nach Schäden zu erholen. Um die Photosynthese unter extremen Bedingungen in Pflanzen aufrechtzuerhalten, wird die Synthese von Thylakoidmembrankomponenten aktiviert, die Lipidoxidation gehemmt und die Ultrastruktur von Plastiden wiederhergestellt.

Auf der Ebene des Organismus kann ein Beispiel für Regeneration die Entwicklung von Ersatztrieben sein, das Erwachen ruhender Knospen, wenn Wachstumspunkte beschädigt sind.

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Vorteile der Struktur

Dies sind die optimalen Proportionen des Körpers, die Lage und Dichte von Haaren oder Federn usw. Bekanntes Aussehen Wassersäugetier- Delfin. Seine Bewegungen sind leicht und präzise. Die unabhängige Bewegungsgeschwindigkeit im Wasser erreicht 40 Kilometer pro Stunde. Die Dichte von Wasser ist 800-mal höher als die Dichte von Luft. Die torpedoförmige Körperform vermeidet die Bildung von Turbulenzen im umströmenden Wasser des Delfins.

Die stromlinienförmige Körperform trägt dazu bei schnelle Bewegung Tiere und Luftumgebung. Die Flug- und Konturfedern, die den Körper des Vogels bedecken, glätten seine Form vollständig. Vögel haben keine abstehenden Ohren; im Flug ziehen sie normalerweise ihre Beine ein. Dadurch sind Vögel in ihrer Bewegungsgeschwindigkeit allen anderen Tieren weit überlegen. Beispielsweise stürzt sich der Wanderfalke mit einer Geschwindigkeit von bis zu 290 Kilometern pro Stunde auf seine Beute.
Bei Tieren, die einen geheimnisvollen, verborgenen Lebensstil führen, sind Anpassungen nützlich, die ihnen eine Ähnlichkeit mit Objekten in der Umwelt verleihen. Die bizarre Körperform von Fischen, die in Algendickichten leben (Lumpensammler-Seepferdchen, Clownfische, Seenadeln usw.), hilft ihnen, sich erfolgreich vor Feinden zu verstecken. Ähnlichkeiten mit Objekten in ihrer Umgebung sind bei Insekten weit verbreitet. Käfer sind bekannt für ihre Aussehenähneln Flechten, Zikaden, ähnlich den Dornen der Büsche, zwischen denen sie leben. Stabheuschrecken sehen klein aus

ein brauner oder grüner Zweig, und Orthoptera-Insekten imitieren ein Blatt. Fische, die am Boden leben (z. B. Flunder), haben einen flachen Körper.

Schützende Färbung

Ermöglicht es Ihnen, im umgebenden Hintergrund unsichtbar zu sein. Dank der Schutzfärbung ist der Organismus schwer zu unterscheiden und somit vor Fressfeinden geschützt. Auf Sand oder Erde abgelegte Vogeleier sind grau und braun mit Flecken, ähnlich der Farbe des umgebenden Bodens. In Fällen, in denen Eier für Raubtiere unzugänglich sind, sind sie normalerweise farblos. Schmetterlingsraupen sind oft grün (die Farbe der Blätter) oder dunkel (die Farbe der Rinde oder Erde). Grundfische sind normalerweise so gefärbt, dass sie der Farbe des Sandbodens entsprechen (Rochen und Flunder). Darüber hinaus haben Flundern auch die Fähigkeit, ihre Farbe abhängig von der Farbe des umgebenden Hintergrunds zu ändern. Die Fähigkeit, die Farbe durch Umverteilung von Pigmenten in der Körperhaut zu ändern, ist auch bei Landtieren (Chamäleons) bekannt. Wüstentiere haben in der Regel eine gelbbraune oder sandgelbe Farbe. Eine monochromatische Schutzfarbe ist sowohl für Insekten (Heuschrecken) und kleine Eidechsen als auch für große Huftiere (Antilope) und Raubtiere (Löwe) charakteristisch.

Warnfärbung

Warnt einen potenziellen Feind vor dem Vorhandensein von Abwehrmechanismen (Vorhandensein toxischer Substanzen oder besondere Körperschaften Schutz). Warnfarben grenzen giftige, stechende Tiere und Insekten (Schlangen, Wespen, Hummeln) durch helle Punkte oder Streifen von der Umgebung ab.

Mimikry

Nachahmende Ähnlichkeit Einige Tiere, hauptsächlich Insekten, bieten zusammen mit anderen Arten Schutz vor Feinden. Eine klare Grenze zwischen ihr und herablassende Farbgebung oder die Form ist schwer umzusetzen. Im engeren Sinne ist Mimikry die Nachahmung des Erscheinungsbildes einer Art durch eine Art, die einigen Raubtieren schutzlos ausgeliefert ist und von diesen potenziellen Feinden aufgrund der Ungenießbarkeit oder des Vorhandenseins besonderer Verteidigungsmittel gemieden wird.

Mimikry ist das Ergebnis homologer (identischer) Mutationen in verschiedene Typen, die ungeschützten Tieren zum Überleben verhelfen. Bei nachahmenden Arten ist es wichtig, dass ihre Anzahl im Vergleich zum Vorbild, das sie imitieren, gering ist, da die Feinde sonst keinen stabilen negativen Reflex auf die Warnfärbung entwickeln. Die geringe Häufigkeit nachahmender Arten wird durch eine hohe Konzentration tödlicher Gene im Genpool unterstützt. Wenn diese Gene homozygot sind, verursachen sie tödliche Mutationen, was dazu führt, dass ein hoher Prozentsatz der Personen nicht das Erwachsenenalter erreicht.