Tischfaktoreigenschaften Pflanzenanpassung Tieranpassung. Morphologische Anpassungen – Anpassungen von Tieren an Umweltfaktoren

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

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 nachahmen, 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.

Morphologische Anpassungen Dazu gehören Veränderungen in der Form oder Struktur eines Organismus. Ein Beispiel für eine solche Anpassung ist eine harte Schale, die Schutz vor Raubtieren bietet. Physiologische Anpassungen sind mit chemischen Prozessen im Körper verbunden. So kann der Duft einer Blume dazu dienen, Insekten anzulocken und so zur Bestäubung der Pflanze beizutragen. Verhaltensanpassung ist mit einem bestimmten Aspekt im Leben eines Tieres verbunden. Ein typisches Beispiel ist der Winterschlaf eines Bären. Die meisten Anpassungen sind eine Kombination dieser Typen. Beispielsweise wird das Saugen von Blut bei Mücken durch eine komplexe Kombination solcher Anpassungen wie der Entwicklung spezialisierter Teile des Mundapparates, die an das Saugen angepasst sind, der Ausbildung eines Suchverhaltens, um ein Beutetier zu finden, und der Entwicklung sichergestellt Speicheldrüsen spezielle Sekrete, die die Gerinnung des abgesaugten Blutes verhindern.

Alle Pflanzen und Tiere passen sich ständig ihrer Umgebung an. Um zu verstehen, wie dies geschieht, ist es notwendig, nicht nur das Tier oder die Pflanze als Ganzes zu betrachten, sondern auch die genetischen Grundlagen der Anpassung.

Genetische Basis.

Bei jeder Art ist das Programm zur Entwicklung von Merkmalen im genetischen Material verankert. Das Material und das darin kodierte Programm werden von einer Generation zur nächsten weitergegeben und bleiben relativ unverändert, so dass Vertreter einer bestimmten Art nahezu gleich aussehen und sich ähnlich verhalten. In einer Population von Organismen jeglicher Art kommt es jedoch immer zu kleinen Veränderungen im genetischen Material und damit zu Variationen in den Eigenschaften einzelner Individuen. Aus diesen vielfältigen genetischen Variationen wählt der Anpassungsprozess diejenigen Merkmale aus oder begünstigt die Entwicklung derjenigen Merkmale, die die Überlebenschancen und damit die Erhaltung des genetischen Materials am meisten erhöhen. Man kann sich Anpassung also als den Prozess vorstellen, durch den genetisches Material seine Überlebenschancen in nachfolgenden Generationen erhöht. Unter diesem Gesichtspunkt stellt jede Art eine erfolgreiche Möglichkeit dar, bestimmtes genetisches Material zu erhalten.

Um genetisches Material weiterzugeben, muss ein Individuum jeder Art in der Lage sein, sich zu ernähren, bis zur Brutzeit zu überleben, Nachkommen zu hinterlassen und diese dann über ein möglichst großes Gebiet zu verteilen.

Ernährung.

Alle Pflanzen und Tiere müssen Energie und verschiedene Stoffe aus der Umwelt aufnehmen, vor allem Sauerstoff, Wasser und anorganische Verbindungen. Fast alle Pflanzen nutzen die Energie der Sonne und wandeln sie durch den Prozess der Photosynthese um. Tiere gewinnen Energie, indem sie Pflanzen oder andere Tiere fressen.

Jede Art ist auf eine bestimmte Art und Weise angepasst, um sich selbst mit Nahrung zu versorgen. Falken haben scharfe Krallen zum Fangen von Beute, und die Position der Augen an der Vorderseite des Kopfes ermöglicht es ihnen, die Tiefe des Raums zu beurteilen, was für die Jagd bei hoher Geschwindigkeit erforderlich ist. Andere Vögel, wie zum Beispiel Reiher, haben lange Hälse und Beine entwickelt. Sie erhalten Nahrung, indem sie vorsichtig durch seichtes Wasser wandern und auf unvorsichtige Wassertiere lauern. Darwinfinken sind eine Gruppe eng verwandter Vogelarten Galapagos Inseln– stellen ein klassisches Beispiel für hochspezialisierte Anpassung dar auf veschiedenen Wegen Ernährung. Dank der einen oder anderen adaptiven morphologischen Veränderung, vor allem in der Struktur des Schnabels, wurden einige Arten zu Körnerfressern, andere zu Insektenfressern.

Raubtiere wie Haie und Barrakudas sind Fische und verfügen über scharfe Zähne, um Beute zu fangen. Andere, wie kleine Sardellen und Hering, gewinnen durch Filterung kleine Nahrungspartikel Meerwasser durch kammförmige Kiemenräumer.

Bei Säugetieren sind die strukturellen Merkmale der Zähne ein hervorragendes Beispiel für die Anpassung an die Art der Ernährung. Die Eckzähne und Backenzähne von Leoparden und anderen Katzen sind außergewöhnlich scharf, was es diesen Tieren ermöglicht, den Körper ihrer Beute zu halten und zu zerreißen. Hirsche, Pferde, Antilopen und andere Weidetiere haben große Backenzähne mit breiten, gerippten Oberflächen, die zum Kauen von Gras und anderen pflanzlichen Nahrungsmitteln geeignet sind.

Verschiedene Empfangsmöglichkeiten Nährstoffe kann nicht nur bei Tieren, sondern auch bei Pflanzen beobachtet werden. Viele von ihnen, vor allem Hülsenfrüchte – Erbsen, Klee und andere – haben eine Symbiose entwickelt, d. h. gegenseitig vorteilhafte Beziehung mit Bakterien: Bakterien wandeln Luftstickstoff in eine chemische Form um, die für Pflanzen verfügbar ist, und Pflanzen versorgen Bakterien mit Energie. Fleischfressende Pflanzen wie Sarracenia und Sonnentau gewinnen Stickstoff aus den Körpern von Insekten, die sie durch das Fangen von Blättern einfangen.

Schutz.

Die Umwelt besteht aus lebenden und nichtlebenden Komponenten. Zum Lebensraum jeder Art gehören Tiere, die sich von Mitgliedern dieser Art ernähren. Anpassungen räuberischer Arten zielen auf eine effiziente Nahrungsbeschaffung ab; Beutetiere passen sich an, um nicht zur Beute von Raubtieren zu werden.

Viele potenzielle Beutearten verfügen über Schutz- oder Tarnfarben, die sie vor Raubtieren verbergen. So ist bei einigen Hirscharten die gefleckte Haut junger Individuen vor dem Hintergrund abwechselnder Licht- und Schattenpunkte unsichtbar, und weiße Hasen sind vor dem Hintergrund der Schneedecke schwer zu unterscheiden. Lang dünne Körper Auch Stabheuschrecken sind schwer zu erkennen, da sie Zweigen oder Zweigen von Büschen und Bäumen ähneln.

Hirsche, Hasen, Kängurus und viele andere Tiere haben lange Beine entwickelt, die es ihnen ermöglichen, Raubtieren zu entkommen. Einige Tiere, wie Opossums und Schweinnattern, haben sogar ein einzigartiges Verhalten namens „Death Fake“ entwickelt, das ihre Überlebenschancen erhöht, da viele Raubtiere kein Aas fressen.

Einige Pflanzenarten sind mit Dornen oder Dornen bedeckt, die Tiere abstoßen. Viele Pflanzen haben für Tiere einen widerlichen Geschmack.

Umweltfaktoren, insbesondere das Klima, bringen lebende Organismen oft in schwierige Bedingungen. Beispielsweise müssen sich Tiere und Pflanzen häufig an extreme Temperaturen anpassen. Tiere entkommen der Kälte, indem sie isolierendes Fell oder Federn verwenden, und wandern in Gebiete mit mehr Kälte warmes Klima oder hineinfallen Winterschlaf. Die meisten Pflanzen überleben die Kälte, indem sie in einen Ruhezustand übergehen, der dem Winterschlaf bei Tieren entspricht.

Bei heißem Wetter kühlt sich das Tier durch Schwitzen oder häufiges Atmen ab, was die Verdunstung erhöht. Einige Tiere, insbesondere Reptilien und Amphibien, können in den Sommerschlaf gehen, der im Wesentlichen dem Winterschlaf ähnelt, jedoch eher durch Hitze als durch Kälte verursacht wird. Andere suchen einfach einen coolen Ort.

Pflanzen können ihre Temperatur bis zu einem gewissen Grad aufrechterhalten, indem sie die Verdunstungsrate regulieren, was den gleichen kühlenden Effekt hat wie das Schwitzen bei Tieren.

Reproduktion.

Ein entscheidender Schritt zur Gewährleistung der Kontinuität des Lebens ist die Fortpflanzung, der Prozess, bei dem genetisches Material an die nächste Generation weitergegeben wird. Die Fortpflanzung hat zwei wichtige Aspekte: das Zusammentreffen von Individuen unterschiedlichen Geschlechts zum Austausch von genetischem Material und die Aufzucht von Nachkommen.

Zu den Anpassungen, die die Begegnung von Menschen unterschiedlichen Geschlechts gewährleisten, gehört eine solide Kommunikation. Bei einigen Arten spielt der Geruchssinn in diesem Sinne eine wichtige Rolle. Beispielsweise werden Katzen bei Hitze stark vom Katzengeruch angezogen. Viele Insekten scheiden das sogenannte aus. Lockstoffe – Chemikalien, die Menschen des anderen Geschlechts anzieht. Blumendüfte sind eine wirksame Pflanzenanpassung, um bestäubende Insekten anzulocken. Manche Blumen duften süß und locken nektarfressende Bienen an; andere riechen widerlich und locken Fliegen an, die sich von Aas ernähren.

Das Sehen ist auch sehr wichtig, um Menschen unterschiedlichen Geschlechts kennenzulernen. Bei Vögeln Paarungsverhalten Das Männchen zieht mit seinen üppigen Federn und seiner leuchtenden Farbe das Weibchen an und bereitet es auf die Kopulation vor. Die Blütenfarbe von Pflanzen zeigt oft an, welches Tier zur Bestäubung dieser Pflanze benötigt wird. Beispielsweise sind von Kolibris bestäubte Blüten rot gefärbt, was diese Vögel anlockt.

Viele Tiere haben Methoden entwickelt, um ihre Nachkommen in den frühen Lebensstadien zu schützen. Die meisten Anpassungen dieser Art sind verhaltensbedingt und beinhalten Handlungen eines oder beider Elternteile, die die Überlebenschancen der Jungen erhöhen. Die meisten Vögel bauen Nester, die für jede Art spezifisch sind. Allerdings legen einige Arten, wie zum Beispiel der Cowbird, Eier in die Nester anderer Vogelarten und überlassen die Jungen der elterlichen Fürsorge der Wirtsart. Bei vielen Vögeln und Säugetieren sowie einigen Fischen gibt es eine Zeit, in der ein Elternteil große Risiken eingeht und die Funktion des Schutzes des Nachwuchses übernimmt. Obwohl dieses Verhalten manchmal den Tod des Elternteils droht, gewährleistet es die Sicherheit des Nachwuchses und den Erhalt des genetischen Materials.

Eine Reihe von Tier- und Pflanzenarten nutzen eine andere Fortpflanzungsstrategie: Sie produzieren eine große Zahl an Nachkommen und lassen diese ungeschützt zurück. In diesem Fall werden die geringen Überlebenschancen eines einzelnen heranwachsenden Individuums durch die große Anzahl an Nachkommen ausgeglichen.

Siedlung.

Die meisten Arten haben Mechanismen entwickelt, um Nachkommen von den Orten zu entfernen, an denen sie geboren wurden. Dieser als Ausbreitung bezeichnete Vorgang erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Nachkommen in unbewohntem Gebiet aufwachsen.

Die meisten Tiere meiden einfach Orte, an denen zu viel Konkurrenz herrscht. Es häufen sich jedoch Hinweise darauf, dass die Ausbreitung durch genetische Mechanismen vorangetrieben wird.

Viele Pflanzen haben sich an die Verbreitung von Samen mithilfe von Tieren angepasst. So haben die Früchte der Spitzklee an der Oberfläche Haken, mit denen sie sich am Fell vorbeiziehender Tiere festklammern. Andere Pflanzen produzieren schmackhafte, fleischige Früchte wie Beeren, die von Tieren gefressen werden; Die Samen passieren den Verdauungstrakt und werden unversehrt an anderer Stelle „ausgesät“. Auch Pflanzen nutzen den Wind zur Ausbreitung. Der Wind trägt beispielsweise die „Propeller“ von Ahornsamen und Baumwollkrautsamen, die Büschel feiner Härchen aufweisen. Steppenpflanzen wie Steppenläufer, die bei der Samenreife eine Kugelform annehmen, werden vom Wind über weite Strecken getrieben und verteilen dabei die Samen.

Oben sind nur einige der auffälligsten Beispiele für Anpassungen aufgeführt. Allerdings ist fast jedes Merkmal einer Art das Ergebnis von Anpassung. Alle diese Zeichen bilden eine harmonische Kombination, die es dem Körper ermöglicht, seinen ganz besonderen Lebensstil erfolgreich zu führen. Der Mensch in all seinen Merkmalen, von der Gehirnstruktur bis zur Form Daumen am Bein, ist das Ergebnis einer Anpassung. Adaptive Merkmale trugen zum Überleben und zur Fortpflanzung seiner Vorfahren bei, die die gleichen Merkmale hatten. Im Allgemeinen hat das Konzept der Anpassung sehr wichtig für alle Bereiche der Biologie.

Diese Beobachtung ist interessant. Bei Tieren nördlicher Populationen sind alle länglichen Körperteile – Gliedmaßen, Schwanz, Ohren – bedeckt dichte Schicht Wolle und sehen relativ kürzer aus als Vertreter derselben Art, die jedoch in heißen Klimazonen leben.

Dieses als Allensche Regel bekannte Muster gilt sowohl für Wild- als auch für Haustiere.

Es gibt einen deutlichen Unterschied in der Körperstruktur des Nordfuchses und des Fennekfuchses im Süden sowie des nördlichen Wildschweins und des Wildschweins im Kaukasus. Mischlingshunde in Region Krasnodar Lokal gezüchtete Rinder zeichnen sich durch ein geringeres Lebendgewicht im Vergleich zu Vertretern dieser Arten, beispielsweise in Archangelsk, aus.

Tiere aus südlichen Populationen sind oft langbeinig und langohrig. Große Ohren, die bei niedrigen Temperaturen nicht akzeptabel sind, entstanden als Anpassung an das Leben in einer heißen Zone.

Und Tiere der Tropen haben einfach riesige Ohren (Elefanten, Kaninchen, Huftiere). Als Hinweis dienen die Ohren des afrikanischen Elefanten, deren Fläche 1/6 der gesamten Körperoberfläche des Tieres ausmacht. Sie verfügen über eine reichliche Innervation und Vaskularisierung. IN heißes Wetter Bei einem Elefanten fließt etwa ein Drittel des gesamten zirkulierenden Blutes durch das Kreislaufsystem der Ohrmuscheln. Als Folge einer erhöhten Durchblutung Außenumgebungüberschüssige Wärme wird freigesetzt.

Noch beeindruckender ist seine Anpassungsfähigkeit hohe Temperaturen Wüstenhase Lapus alleni. Bei diesem Nagetier sind 25 % der gesamten Körperoberfläche mit nackten Ohren bedeckt. Es ist unklar, was die biologische Hauptaufgabe solcher Ohren ist: das Herannahen einer Gefahr rechtzeitig zu erkennen oder an der Thermoregulation teilzunehmen. Sowohl die erste als auch die zweite Aufgabe werden vom Tier sehr effektiv gelöst. Das Nagetier hat ein scharfes Ohr. Entwickelt Kreislauf Ohren mit einer einzigartigen vasomotorischen Fähigkeit dienen ausschließlich der Thermoregulation. Durch die Erhöhung und Begrenzung des Blutflusses durch die Ohren verändert das Tier die Wärmeübertragung um 200–300 %. Seine Hörorgane haben die Aufgabe, die thermische Homöostase aufrechtzuerhalten und Wasser zu sparen.

Aufgrund der Sättigung der Ohrmuscheln mit wärmeempfindlichen Nervenenden und schnellen vasomotorischen Reaktionen wird die Oberfläche der Ohrmuscheln an die äußere Umgebung abgegeben. große Mengeüberschüssige Wärmeenergie sowohl beim Elefanten als auch insbesondere beim Lepus.

Der Körperbau eines Verwandten moderner Elefanten – des Mammuts – passt gut in den Kontext der diskutierten Problemstellung. Dieses nördliche Äquivalent des Elefanten war, gemessen an den in der Tundra entdeckten erhaltenen Überresten, deutlich größer als sein südlicher Verwandter. Aber die Ohren des Mammuts hatten eine kleinere relative Fläche und waren auch mit dichtem Haar bedeckt. Das Mammut hatte relativ kurze Gliedmaßen und einen kurzen Rumpf.

Lange Gliedmaßen sind bei niedrigen Temperaturen von Nachteil, da an ihrer Oberfläche zu viel Wärmeenergie verloren geht. Aber in heißen Klimazonen sind lange Gliedmaßen eine nützliche Anpassung. Unter Wüstenbedingungen sind Kamele, Ziegen, Pferde lokaler Selektion sowie Schafe und Katzen normalerweise langbeinig.

Laut N. Hensen verändern sich durch die Anpassung an niedrige Temperaturen bei Tieren die Eigenschaften von Unterhautfett und Knochenmark. Bei arktischen Tieren hat Knochenfett aus den Fingergliedern einen niedrigen Schmelzpunkt und verfestigt sich auch bei starkem Frost nicht. Allerdings weist Knochenfett von Knochen, die keinen Kontakt mit einer kalten Oberfläche haben, wie zum Beispiel dem Femur, die üblichen physikalisch-chemischen Eigenschaften auf. Flüssiges Fett in den Knochen der unteren Gliedmaßen sorgt für Isolierung und Beweglichkeit der Gelenke.

Die Ansammlung von Fett wird nicht nur bei nördlichen Tieren beobachtet, denen es als Wärmeisolierung und Energiequelle in Zeiten dient, in denen aufgrund schwerer Unwetter keine Nahrung verfügbar ist. Auch Tiere, die in heißen Klimazonen leben, reichern Fett an. Aber die Qualität, Menge und Verteilung des Fettes im Körper ist bei nördlichen und südlichen Tieren unterschiedlich. Bei arktischen Wildtieren ist das Fett im Unterhautgewebe gleichmäßig im Körper verteilt. In diesem Fall bildet das Tier eine Art wärmeisolierende Kapsel.

Bei Tieren gemäßigte Zone Fett als Wärmeisolator reichert sich nur bei Arten mit schlecht entwickeltem Fell an. In den meisten Fällen dient das angesammelte Fett während der mageren Winter- (oder Sommer-)Periode als Energiequelle.

In heißen Klimazonen tragen subkutane Fettdepots eine andere physiologische Belastung. Die Verteilung der Fettdepots im gesamten Tierkörper ist durch große Ungleichmäßigkeiten gekennzeichnet. Fett ist im oberen und hinteren Teil des Körpers lokalisiert. Beispielsweise ist bei afrikanischen Savannenhuftieren die subkutane Fettschicht entlang der Wirbelsäule lokalisiert. Es schützt das Tier vor der sengenden Sonne. Der Bauch ist völlig fettfrei. Das macht auch sehr viel Sinn. Boden, Gras oder Wasser, das kälter als Luft ist, sorgen bei fehlendem Fett für eine effektive Wärmeabfuhr durch die Bauchdecke. Kleine Fettdepots bei Tieren in heißen Klimazonen sind auch eine Energiequelle in Dürreperioden und dem damit verbundenen Hungerdasein von Pflanzenfressern.

Das innere Fett von Tieren in heißen und trockenen Klimazonen erfüllt eine weitere äußerst nützliche Funktion. Bei Wassermangel oder völligem Fehlen von Wasser dient das innere Fett als Wasserquelle. Spezielle Untersuchungen zeigen, dass die Oxidation von 1000 g Fett mit der Bildung von 1100 g Wasser einhergeht.

Kamele, Dickschwanz- und Fettschwanzschafe sowie Zebu-Rinder dienen als Beispiele für Schlichtheit unter trockenen Wüstenbedingungen. Die in den Höckern eines Kamels und im Fettschwanz eines Schafes angesammelte Fettmasse beträgt 20 % ihres Lebendgewichts. Berechnungen zeigen, dass ein 50 Kilogramm schweres Fettschwanzschaf einen Wasservorrat von etwa 10 Litern hat und ein Kamel sogar noch mehr – etwa 100 Liter. Die neuesten Beispiele veranschaulichen die morphophysiologischen und biochemischen Anpassungen von Tieren an extreme Temperaturen. Morphologische Anpassungen erstrecken sich auf viele Organe. Nordische Tiere haben ein großes Volumen des Magen-Darm-Trakts und eine große relative Länge des Darms; inneres Fett im Omentum und der perinephrischen Kapsel.

Tiere der Trockenzone weisen eine Reihe morphofunktioneller Merkmale des Harnbildungs- und -ausscheidungssystems auf. Zurück zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Morphologen haben Unterschiede in der Struktur der Nieren von Wüstentieren und Tieren gemäßigter Klimazonen entdeckt. Bei Tieren in heißen Klimazonen ist das Mark aufgrund der Vergrößerung des rektalen tubulären Teils des Nephrons stärker entwickelt.

Zum Beispiel bei Afrikanischer Löwe Die Dicke des Nierenmarks beträgt 34 ​​mm, während sie beim Hausschwein nur 6,5 mm beträgt. Die Fähigkeit der Nieren, Urin zu konzentrieren, korreliert positiv mit der Länge der Hendle-Schleife.

Neben strukturellen Merkmalen wurden bei Tieren der Trockenzone auch funktionelle Merkmale des Harnsystems gefunden. Daher ist bei einer Känguru-Ratte die ausgeprägte Fähigkeit der Blase, Wasser aus Sekundärharn wieder aufzunehmen, normal. In den aufsteigenden und absteigenden Kanälen der Hendle-Schleife wird Harnstoff gefiltert – ein Vorgang, der im Knotenteil des Nephrons häufig vorkommt.

Die adaptive Funktion des Harnsystems basiert auf einer neurohumoralen Regulation mit einer ausgeprägten hormonellen Komponente. Bei Känguru-Ratten ist die Konzentration des Hormons Vasopressin erhöht. So beträgt die Konzentration dieses Hormons im Urin einer Känguru-Ratte 50 Einheiten/ml, bei einer Laborratte sind es nur 5-7 Einheiten/ml. Im Hypophysengewebe einer Känguru-Ratte beträgt der Gehalt an Vasopressin 0,9 Einheiten/mg, bei einer Laborratte ist er dreimal weniger (0,3 Einheiten/mg). Bei Wassermangel bleiben Unterschiede zwischen den Tieren bestehen, obwohl die sekretorische Aktivität der Neurohypophyse sowohl beim einen als auch beim anderen Tier zunimmt.

Der Verlust an Lebendgewicht während des Wassermangels ist bei ariden Tieren geringer. Wenn ein Kamel an einem Arbeitstag 2–3 % seines Lebendgewichts verliert und nur Heu von geringer Qualität erhält, verlieren ein Pferd und ein Esel unter den gleichen Bedingungen aufgrund von Dehydrierung 6–8 % ihres Lebendgewichts.

Die Lebensraumtemperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Struktur Haut Tiere. In kalten Klimazonen ist die Haut dicker, das Fell dicker und es gibt Daunen. All dies trägt dazu bei, die Wärmeleitfähigkeit der Körperoberfläche zu verringern. Bei Tieren in heißen Klimazonen ist das Gegenteil der Fall: dünne Haut, spärliche Wolle, geringe Wärmedämmeigenschaften der Haut im Allgemeinen.

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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.

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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 Umweltbedingungen. 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 natürliche Selektion für das 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, die die relative Natur jedes Geräts belegen.

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.

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 von Individuen untereinander und miteinander unterscheiden Umfeld. 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.

Im Laufe der Evolution kommt es durch natürliche Selektion und den Kampf ums Dasein zu Anpassungen von Organismen an bestimmte Lebensbedingungen. Die Evolution selbst ist im Wesentlichen ein kontinuierlicher Prozess der Bildung von Anpassungen, der nach folgendem Schema abläuft: Intensität der Reproduktion -> Kampf ums Dasein -> selektiver Tod -> natürliche Auslese-> Fitness.

Anpassungen wirken sich auf verschiedene Aspekte der Lebensprozesse von Organismen aus und können daher unterschiedlicher Art sein.

Morphologische Anpassungen

Sie sind mit Veränderungen der Körperstruktur verbunden. Zum Beispiel das Auftreten von Membranen zwischen den Zehen bei Wasservögeln (Amphibien, Vögel usw.), dickes Fell bei nördlichen Säugetieren, lange Beine usw langer Hals bei Watvögeln ein flexibler Körper bei grabenden Raubtieren (z. B. Wieseln) usw. Bei Warmblütern ist bei der Bewegung nach Norden eine Zunahme der durchschnittlichen Körpergröße zu beobachten (Bergmanns Regel), was die relative Oberfläche und die Wärmeübertragung verringert . Bodenfische entwickeln einen flachen Körper (Rochen, Flunder etc.). In Pflanzen in nördliche Breiten und in Hochgebirgsregionen kommen kriechende und kissenförmige Formen häufig vor, die weniger beschädigt sind starke Winde und besser durch die Sonne in der Bodenschicht erwärmt.

Schützende Färbung

Eine schützende Färbung ist sehr wichtig für Tierarten, die nicht über wirksame Schutzmaßnahmen gegen Raubtiere verfügen. Dadurch werden Tiere in der Umgebung weniger auffällig. Beispielsweise sind weibliche Vögel, die Eier ausbrüten, kaum vom Hintergrund des Gebiets zu unterscheiden. Auch Vogeleier werden passend zur Farbe des Gebietes gefärbt. Bevormundendes Färben Es gibt am Boden lebende Fische, die meisten Insekten und viele andere Tierarten. Im Norden sind weiße oder helle Farben häufiger anzutreffen, die zur Tarnung im Schnee beitragen ( Eisbären, Polareulen, Polarfüchse, kleine Flossenfüßer – Eichhörnchen usw.). Eine Reihe von Tieren haben eine Färbung angenommen, die aus abwechselnden hellen und dunklen Streifen oder Flecken besteht, wodurch sie in Büschen und dichtem Dickicht weniger auffallen (Tiger, junge Wildschweine, Zebras, Sikahirsche usw.). Einige Tiere können je nach Bedingungen sehr schnell ihre Farbe ändern (Chamäleons, Kraken, Flunder usw.).

Verkleidung

Das Wesen der Tarnung besteht darin, dass die Form des Körpers und seine Farbe Tiere wie Blätter, Zweige, Zweige, Rinde oder Dornen von Pflanzen aussehen lassen. Kommt häufig bei Insekten vor, die auf Pflanzen leben.

Warnende oder bedrohliche Färbung

Einige Insektenarten, die giftige oder duftende Drüsen besitzen, weisen leuchtende Warnfarben auf. Daher erinnern sich Raubtiere, die ihnen einmal begegnen, lange an diese Färbung und greifen solche Insekten (z. B. Wespen, Hummeln, Marienkäfer, Kartoffelkäfer und viele andere).

Mimikry

Unter Mimikry versteht man die Färbung und Körperform harmloser Tiere, die ihre giftigen Artgenossen imitieren. Manche tun es zum Beispiel nicht Giftige Schlangen sehen aus wie giftige. Zikaden und Grillen ähneln großen Ameisen. Manche Schmetterlinge haben große Flecken auf ihren Flügeln, die den Augen von Raubtieren ähneln.

Physiologische Anpassungen

Diese Art der Anpassung ist mit einer Umstrukturierung des Stoffwechsels in Organismen verbunden. Zum Beispiel das Auftreten von Warmblüter und Thermoregulation bei Vögeln und Säugetieren. In einfacheren Fällen handelt es sich dabei um eine Anpassung an bestimmte Nahrungsformen, die Salzzusammensetzung der Umgebung, hohe oder niedrige Temperaturen, Feuchtigkeit oder Trockenheit von Boden und Luft usw.

Biochemische Anpassungen

Verhaltensanpassungen

Diese Art der Anpassung ist unter bestimmten Bedingungen mit Verhaltensänderungen verbunden. Beispielsweise führt die Pflege des Nachwuchses zu einem besseren Überleben junger Tiere und erhöht die Stabilität ihrer Populationen. IN Paarungszeiten Viele Tiere bilden eigene Familien und schließen sich im Winter in Schwärmen zusammen, was ihnen die Nahrungsaufnahme oder den Schutz erleichtert (Wölfe, viele Vogelarten).

Anpassungen an periodische Umweltfaktoren

Hierbei handelt es sich um Anpassungen an Umweltfaktoren, die in ihrer Ausprägung eine gewisse Periodizität aufweisen. Zu dieser Art gehören der tägliche Wechsel von Aktivitäts- und Ruhephasen, Zustände teilweiser oder vollständiger Anabiose (Abwerfen von Blättern, Winter- oder Sommerdiapausen von Tieren usw.), durch verursachte Wanderungen von Tieren saisonale Veränderungen usw.

Anpassungen an extreme Lebensbedingungen

Auch Pflanzen und Tiere, die in Wüsten und Polarregionen leben, nehmen eine Reihe spezifischer Anpassungen vor. Bei Kakteen haben sich die Blätter in Stacheln verwandelt (was die Verdunstung verringert und sie vor dem Verzehr durch Tiere schützt), und der Stamm hat sich in ein Photosyntheseorgan und Reservoir verwandelt. Wüstenpflanzen verfügen über lange Wurzelsysteme, die es ihnen ermöglichen, Wasser aus großen Tiefen zu gewinnen. Wüsteneidechsen können ohne Wasser überleben, indem sie Insekten fressen und Wasser durch Hydrolyse ihrer Fette gewinnen. Neben dickem Fell verfügen nördliche Tiere auch über einen großen Vorrat an Unterhautfett, was die Körperkühlung verringert.

Relativer Charakter von Anpassungen

Alle Geräte sind nur für bestimmte Bedingungen geeignet, unter denen sie entwickelt wurden. Wenn sich diese Bedingungen ändern, können Anpassungen ihren Wert verlieren oder sogar den Organismen, die sie besitzen, Schaden zufügen. Die weiße Färbung der Hasen, die sie im Schnee gut schützt, wird in Wintern mit wenig Schnee oder starkem Tauwetter gefährlich.

Relativer Charakter Anpassungen sind durch paläontologische Daten gut belegt, die auf ein Aussterben hinweisen große Gruppen Tiere und Pflanzen, die die veränderten Lebensbedingungen nicht überlebt haben.