Τι είναι η σχετική φυσική κατάσταση; Σχετική φύση των φωτιστικών

Τα είδη φυτών και ζώων είναι εξαιρετικά προσαρμοσμένα στις συνθήκες του περιβάλλοντος στο οποίο ζουν. Ένας τεράστιος αριθμός από τα πιο διαφορετικά χαρακτηριστικά της δομής είναι γνωστά, παρέχοντας υψηλό επίπεδοπροσαρμογή του είδους στο περιβάλλον. Στην έννοια " καταλληλότητα του είδους"περιλαμβάνουν όχι μόνο εξωτερικά σημάδια, αλλά επίσης αλληλογραφίακτίρια εσωτερικά όργανατις λειτουργίες που επιτελούν, όπως το μακρύ και πολύπλοκο πεπτικό σύστημα των φυτοφάγων ζώων (μηρυκαστικών). Η αντιστοιχία των φυσιολογικών λειτουργιών του οργανισμού με τις συνθήκες διαβίωσης, η πολυπλοκότητα και η ποικιλομορφία τους περιλαμβάνονται επίσης στην έννοια της φυσικής κατάστασης.

Προσαρμοστικά χαρακτηριστικά της δομής, του χρώματος του σώματος και της συμπεριφοράς των ζώων.Στην πραγματικότητα, ολόκληρη η δομική και λειτουργική οργάνωση των εκπροσώπων ενός συγκεκριμένου είδους προσαρμόζεται στις συνθήκες στις οποίες ζει αυτή η ομάδα. Η δομή του σώματος και το χρώμα του περιβλήματος είναι πιο ενδεικτικά.

Το σχήμα του σώματος.Στα ζώα, το σχήμα του σώματος είναι προσαρμοστικό στο περιβάλλον. γνωστή εμφάνιση υδρόβιο θηλαστικόδελφίνι. Οι κινήσεις του είναι ελαφριές και ακριβείς. Η ανεξάρτητη ταχύτητα στο νερό φτάνει τα 40 km/h. Συχνά, περιγράφονται περιπτώσεις για το πώς τα δελφίνια συνοδεύουν θαλάσσια πλοία υψηλής ταχύτητας, για παράδειγμα, καταστροφείς που κινούνται με ταχύτητα 65 km / h. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα δελφίνια προσκολλώνται στην πλώρη του πλοίου και χρησιμοποιούν την υδροδυναμική δύναμη των κυμάτων του πλοίου. Αλλά αυτή δεν είναι η φυσική τους ταχύτητα. Η πυκνότητα του νερού είναι 800 φορές μεγαλύτερη από αυτή του αέρα. Πώς καταφέρνει το δελφίνι να το ξεπεράσει; Εκτός από άλλα δομικά χαρακτηριστικά, η ιδανική προσαρμοστικότητα του δελφινιού στο περιβάλλον και τον τρόπο ζωής διευκολύνεται από το σχήμα του σώματος. Το σχήμα του σώματος σε σχήμα τορπίλης αποφεύγει το σχηματισμό ενός στροβιλισμού νερού που ρέει γύρω από το δελφίνι.

Το βελτιωμένο σχήμα του σώματος βοηθά γρήγορο ταξίδιζώα και σε ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Τα φτερά πτήσης και περιγράμματος που καλύπτουν το σώμα του πουλιού εξομαλύνουν πλήρως το σχήμα του. Τα πουλιά δεν έχουν προεξέχοντα αυτιά, κατά την πτήση συνήθως τραβούν τα πόδια τους. Ως αποτέλεσμα, τα πουλιά είναι πολύ ανώτερα σε ταχύτητα από όλα τα άλλα ζώα. Για παράδειγμα, ένας πετρίτης βουτάει στο θήραμά του με ταχύτητες έως και 290 km/h. Τα πουλιά κινούνται γρήγορα ακόμα και στο νερό. Ένας πιγκουίνος με λουράκι πηγουνιού έχει παρατηρηθεί να κολυμπά υποβρύχια με περίπου 35 km/h.

Στα ζώα που ακολουθούν έναν μυστικό, κρυφό τρόπο ζωής, οι προσαρμογές που τους δίνουν μια ομοιότητα με αντικείμενα αποδεικνύονται χρήσιμες. περιβάλλον. Το παράξενο σχήμα του σώματος των ψαριών που ζουν σε πυκνά φύκια τα βοηθά να κρύβονται με επιτυχία από τους εχθρούς. Η ομοιότητα με αντικείμενα του περιβάλλοντος είναι ευρέως διαδεδομένη στα έντομα. Τα σκαθάρια είναι γνωστά, η εμφάνισή τους μοιάζει με λειχήνες, τζιτζίκια, παρόμοια με τα αγκάθια εκείνων των θάμνων μεταξύ των οποίων ζουν. Τα ραβδί έντομα μοιάζουν με ένα μικρό καφέ ή πράσινο κλαδάκι (Εικ. 19.5), ενώ τα ορθόπτερα μιμούνται φύλλο. Το επίπεδο σώμα έχει ψάρια που οδηγούν έναν βενθικό τρόπο ζωής.

Ρύζι. 19.5.

Χρωματισμός σώματος.Χρησιμεύει επίσης ως άμυνα ενάντια στους εχθρούς. προστατευτικός χρωματισμός.Πατρονάρισμα είναι ο χρωματισμός των περιβλημάτων του σώματος, που εξασφαλίζει στους ιδιοκτήτες τους την επιτυχία στον αγώνα για ύπαρξη. Συνήθως, οι επιστήμονες κάνουν διάκριση μεταξύ κρυφού ή, αντίθετα, προειδοποιητικού χρωματισμού. Πουλιά που επωάζουν αυγά στο έδαφος συγχωνεύονται με το περιβάλλον. Τα αυγά τους, τα οποία έχουν χρωματισμένο κέλυφος, και οι νεοσσοί που εκκολάπτονται από αυτά είναι επίσης ελάχιστα αισθητά (Εικ. 19.6). Η προστατευτική φύση της μελάγχρωσης των αυγών επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι σε είδη των οποίων τα αυγά είναι απρόσιτα στους εχθρούς - μεγάλα αρπακτικά, ή σε πτηνά που γεννούν αυγά σε βράχους ή τα θάβουν στο έδαφος, το προστατευτικό χρώμα του κελύφους δεν αναπτύσσεται.

Ρύζι. 19.6.

απόγονος στη γη

Ο προστατευτικός χρωματισμός είναι ευρέως διαδεδομένος σε μια μεγάλη ποικιλία ζώων. Οι κάμπιες της πεταλούδας είναι συχνά πράσινες, στο χρώμα των φύλλων, ή σκούρες, στο χρώμα του φλοιού ή της γης. Τα ψάρια του βυθού συνήθως βάφονται για να ταιριάζουν με το χρώμα του αμμώδους βυθού (τσαμπουκάκια και φούντες). Ταυτόχρονα, τα λάστιχα μπορούν επίσης να αλλάξουν χρώμα ανάλογα με το χρώμα του περιβάλλοντος φόντου. Η ικανότητα αλλαγής χρώματος με την ανακατανομή της χρωστικής στο περίβλημα του σώματος είναι επίσης γνωστή στα χερσαία ζώα (χαμαιλέοντας). Τα ζώα της ερήμου έχουν συνήθως κίτρινο-καφέ ή αμμοκίτρινο χρώμα. Μονόχρωμος προστατευτικός χρωματισμόςχαρακτηριστικό τόσο για τα έντομα (ακρίδες) όσο και για τις μικρές σαύρες, καθώς και για τα μεγάλα οπληφόρα (αντλόπες) και τα αρπακτικά (λιοντάρια).

Αν το φόντο του περιβάλλοντος δεν παραμένει σταθερό ανάλογα με την εποχή, πολλά ζώα αλλάζουν χρώμα. Για παράδειγμα, οι κάτοικοι των μεσαίων και μεγάλων γεωγραφικών πλάτη (αρκτική αλεπού, λαγός, ερμίνα, πταρμιγκάν) είναι λευκοί το χειμώνα, γεγονός που τους κάνει αόρατους στο χιόνι.

Ο δίχρωμος μανδύας παρατηρείται συχνά σε υδρόβια ζώα. Έτσι, στα περισσότερα ψάρια, για παράδειγμα, στη ρέγγα, η πλάτη είναι έντονα χρωματισμένη και η κοιλιακή πλευρά του σώματος είναι ελαφριά. Αν κοιτάξετε τα ψάρια από ψηλά, από μια ζώνη μεγαλύτερου φωτισμού, τότε με φόντο το βαθύτερο σκοτάδι, η σκοτεινή πλάτη είναι σχεδόν αόρατη. Αντίθετα, όταν το βλέπει κανείς από το βάθος - προς την κατεύθυνση του μεγαλύτερου φωτισμού - η κοιλιά είναι ανεπαίσθητη. Αυτός ο χρωματισμός είναι επίσης σημαντικός για τα αρπακτικά (δελφίνια, καρχαρίες κ.λπ.) και για τα θύματά τους.

Μια άλλη παραλλαγή της απόκρυψης του χρωματισμού είναι ο διαχωριστικός χρωματισμός. Χαρακτηρίζεται από την εναλλαγή σκοτεινών και ανοιχτόχρωμων λωρίδων και κηλίδων στο σώμα, που αντιστοιχούν στην αλλαγή φωτός και σκιάς στον συνήθη βιότοπο για το είδος (Εικ. 19.7). Μια τέτοια σύμπτωση κάνει τον οργανισμό ανεπαίσθητο λόγω της παραβίασης της ιδέας της μορφής του. Για παράδειγμα, η τίγρη κυνηγά σε ενέδρα στις άκρες, όπου τούφες από κίτρινο γρασίδι εναλλάσσονται με σκούρο χώμα. Η ζέβρα, που τρέφεται με το φύλλωμα των θάμνων, στη σαβάνα είναι σχεδόν αόρατη στο φόντο του πολλαπλού στελέχους. Επιπλέον, ο ανατομικός χρωματισμός σπάει την ιδέα των περιγραμμάτων του σώματος, γεγονός που το καθιστά ακόμη πιο αποτελεσματικό.

Ρύζι. 19.7.

Ωστόσο, συχνά στα ζώα υπάρχει ένα χρώμα σώματος που δεν κρύβει, αλλά, αντίθετα, τραβάει την προσοχή, ξεσκεπάζει. Αυτός ο χρωματισμός είναι χαρακτηριστικός των δηλητηριωδών εντόμων που καίγονται ή τσιμπούν: μέλισσες, σφήκες, σκαθάρια με φουσκάλες. Μια πασχαλίτσα, πολύ αισθητή, δεν ραμφίζεται ποτέ από τα πουλιά λόγω του δηλητηριώδους μυστικού που εκκρίνεται από τα έντομα. Οι μη βρώσιμες κάμπιες έχουν έντονο προειδοποιητικό χρώμα, πολλές Δηλητηριώδη φίδια. Ο φωτεινός χρωματισμός προειδοποιεί εκ των προτέρων τον αρπακτικό για τη ματαιότητα και τον κίνδυνο της επίθεσης. Μέσω δοκιμής και λάθους, τα αρπακτικά μαθαίνουν γρήγορα να αποφεύγουν να επιτίθενται στο θήραμα προειδοποιητική βαφή.

Η αποτελεσματικότητα του προληπτικού χρωματισμού ήταν η αιτία ενός πολύ ενδιαφέροντος φαινομένου - μίμησης ή διακωμώδηση(από τα ελληνικά. μιμικος-μιμητικός). Μιμητισμός λέγεται την ομοιότητα ενός ανυπεράσπιστου ή βρώσιμου είδους με ένα ή περισσότερα μη συγγενικά είδη που προστατεύονται καλά και έχουν προειδοποιητικό χρώμα.Ένα από τα είδη των κατσαρίδων μοιάζει πολύ με την πασχαλίτσα σε μέγεθος, σχήμα σώματος και κατανομή των κηλίδων ηλικίας. Μερικές εδώδιμες πεταλούδες μιμούνται το σχήμα του σώματος και το χρώμα των δηλητηριωδών πεταλούδων, μύγες - σφήκες. Η εμφάνιση μιμητισμού σχετίζεται με τη συσσώρευση υπό έλεγχο ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗμικρές τυχερές μεταλλάξεις βρώσιμα είδηστις συνθήκες του κοινού τους οικοτόπου με μη βρώσιμα.

Είναι σαφές ότι η μίμηση ορισμένων ειδών από άλλα δικαιολογείται: ένα πολύ μικρότερο μέρος των ατόμων τόσο του είδους που χρησίμευσε ως πρότυπο όσο και του μιμητικού είδους εξοντώνεται. Είναι απαραίτητο, ωστόσο, ο αριθμός των ειδών μίμησης να είναι σημαντικά μικρότερος από τον αριθμό του μοντέλου. Διαφορετικά, ο μιμητισμός δεν ωφελεί: το αρπακτικό δεν θα γίνει επίμονο εξαρτημένο αντανακλαστικότο σχήμα ή το χρώμα που πρέπει να αποφεύγεται. Πώς διατηρείται η αφθονία των μιμικών ειδών σε χαμηλό επίπεδο; Αποδείχθηκε ότι η δεξαμενή γονιδίων αυτών των ειδών είναι κορεσμένη με θανατηφόρες μεταλλάξεις. Στην ομόζυγη κατάσταση, αυτές οι μεταλλάξεις προκαλούν το θάνατο των εντόμων, με αποτέλεσμα ένα υψηλό ποσοστό ατόμων να μην επιβιώνει μέχρι τη σεξουαλική ωριμότητα.

Εκτός από τον προστατευτικό - πατρονικό χρωματισμό σε ζώα και φυτά, παρατηρούνται και άλλα μέσα προστασίας. Τα φυτά συχνά σχηματίζουν βελόνες και αγκάθια που τα προστατεύουν από το να καταναλωθούν από φυτοφάγα ζώα (κάκτοι, αγριοτριανταφυλλιά, κράταιγος, ιπποφαές κ.λπ.). Τον ίδιο ρόλο παίζουν και οι δηλητηριώδεις ουσίες που καίνε τις τρίχες, για παράδειγμα, στις τσουκνίδες. Οι κρύσταλλοι οξαλικού ασβεστίου που συσσωρεύονται στα αγκάθια ορισμένων φυτών τα προστατεύουν από το να καταναλωθούν από κάμπιες, σαλιγκάρια, ακόμη και τρωκτικά. Σχηματισμοί με τη μορφή σκληρού χιτινώδους καλύμματος σε αρθρόποδα (σκαθάρια, καβούρια), κοχύλια σε μαλάκια, λέπια σε κροκόδειλους, κοχύλια σε αρμαδίλους και χελώνες τα προστατεύουν καλά από πολλούς εχθρούς. Τα πτερύγια του σκαντζόχοιρου και του σκαντζόχοιρου εξυπηρετούν το ίδιο. Όλες αυτές οι συσκευές θα μπορούσαν να εμφανιστούν μόνο ως αποτέλεσμα φυσικής επιλογής, δηλ. η προνομιακή επιβίωση είναι καλύτερη από τα προστατευόμενα άτομα.

Η ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ.Για την επιβίωση των οργανισμών στον αγώνα για ύπαρξη μεγάλης σημασίαςέχει προσαρμοστική συμπεριφορά. Η προστατευτική δράση του προειδοποιητικού χρωματισμού ενισχύεται όταν συνδυάζεται με την κατάλληλη συμπεριφορά. Για παράδειγμα, οι πικρές φωλιές στα καλάμια. Σε στιγμές κινδύνου τεντώνει το λαιμό της, σηκώνει το κεφάλι ψηλά και παγώνει. Σε αυτή τη θέση, είναι δύσκολο να εντοπιστεί ακόμη και σε κοντινή απόσταση. Πολλά άλλα ζώα που δεν διαθέτουν μέσα ενεργητικής προστασίας, σε περίπτωση κινδύνου παίρνουν θέση ανάπαυσης και παγώνουν (έντομα, ψάρια, αμφίβια, πουλιά). Ο προειδοποιητικός χρωματισμός στα ζώα, αντίθετα, συνδυάζεται με μια εκδηλωτική συμπεριφορά που τρομάζει ένα αρπακτικό.

Εκτός από την απόκρυψη ή την επιδεικτική, εκφοβιστική συμπεριφορά όταν πλησιάζει ο εχθρός, υπάρχουν πολλές άλλες επιλογές. προσαρμοστική συμπεριφορά, εξασφαλίζοντας την επιβίωση ενηλίκων ή ανηλίκων. Αυτό περιλαμβάνει την αποθήκευση τροφίμων για τη δυσμενή εποχή του χρόνου. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα τρωκτικά. Για παράδειγμα, η κουκούλα των οικονόμων, κοινή στη ζώνη της τάιγκα, συλλέγει κόκκους δημητριακών, ξηρό γρασίδι, ρίζες - έως 10 κιλά συνολικά. Τα τρωκτικά που τρώγονται (ελιοπρωτοί αρουραίοι κ.λπ.) συσσωρεύουν έως και 14 κιλά κομμάτια από ρίζες βελανιδιάς, βελανίδια, πατάτες, μπιζέλια στέπας. Ένας μεγάλος γερβίλος που ζει στις ερήμους της Κεντρικής Ασίας κόβει γρασίδι στις αρχές του καλοκαιριού και το σέρνει σε τρύπες ή το αφήνει στην επιφάνεια με τη μορφή πασσάλων. Αυτό το φαγητό χρησιμοποιείται το δεύτερο μισό του καλοκαιριού, το φθινόπωρο και το χειμώνα. Ο κάστορας του ποταμού μαζεύει κούτσουρα δέντρων, κλαδιά κ.λπ., τα οποία βάζει στο νερό κοντά στην κατοικία του. Αυτές οι αποθήκες μπορούν να φτάσουν σε όγκο 20 m 3 . Αποθέματα ζωοτροφών γίνονται επίσης από αρπακτικά ζώα. Βιζόν, μερικά κουνάβια και κυνόδοντες αποθηκεύουν βατράχους, φίδια, μικρά ζώα κ.λπ., σκοτώνοντάς τα και θάβοντάς τα σε ορισμένα μέρη.

Ένα παράδειγμα προσαρμοστικής συμπεριφοράς είναι η ώρα της μεγαλύτερης δραστηριότητας. Στις ερήμους, πολλά ζώα βγαίνουν για κυνήγι τη νύχτα όταν η ζέστη υποχωρεί. Η εξειδίκευση της δραστηριότητας των ζώων ανάλογα με την ώρα της ημέρας έχει οδηγήσει, για παράδειγμα, στα πτηνά, στην εμφάνιση ολόκληρων περιβαλλοντικές ομάδεςτύπους. Έτσι, οι «νυχτερινοί θηρευτές» (κουκουβάγιες, μπούφοι κ.λπ.) κυνηγούν τη νύχτα, και «την ημέρα» - γεράκι, χρυσαετός, αετός - στο φως της ημέρας.

Σημεία αγκύρωσης

Ολόκληρη η οργάνωση κάθε είδους ζωντανών οργανισμών προσαρμόζεται στις συνθήκες στις οποίες ζει.
Οι προσαρμογές των οργανισμών στο περιβάλλον εκδηλώνονται σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης: βιοχημικό, κυτταρολογικό, ιστολογικό και ανατομικό.
Οι φυσιολογικές προσαρμογές είναι ένα παράδειγμα αντανάκλασης των δομικών χαρακτηριστικών ενός οργανισμού σε δεδομένες συνθήκες ύπαρξης.

1. Δώστε παραδείγματα προσαρμοστικότητας των οργανισμών στις συνθήκες ύπαρξης.
2. Γιατί ορισμένα ζωικά είδη έχουν έντονο αποκαλυπτικό χρώμα;
3. Ποια είναι η ουσία του φαινομένου της μίμησης;
4. Πώς διατηρείται ο χαμηλός αριθμός μιμικών ειδών;
5. Η δράση της φυσικής επιλογής επεκτείνεται και στη συμπεριφορά των ζώων; Δώσε παραδείγματα.

Φροντίδα για τους απογόνους.Ιδιαίτερη σημασία έχουν οι συσκευές που προστατεύουν τους απογόνους από τους εχθρούς. Η φροντίδα για τους απογόνους μπορεί να εκδηλωθεί σε διαφορετική μορφή. Πολλά ψάρια φρουρούν τα αυγά που εναποτίθενται ανάμεσα στις πέτρες, απομακρύνοντας ενεργά και δαγκώνοντας τους πιθανούς εχθρούς που πλησιάζουν. Οι γκόμπι της Αζοφικής και της Κασπίας γεννούν τα αυγά τους σε τρύπες που έχουν σκάψει στο λασπωμένο βυθό και στη συνέχεια το φυλάνε καθ' όλη τη διάρκεια της ανάπτυξής τους. Το αρσενικό ραβδί χτίζει μια φωλιά με είσοδο και έξοδο. Μερικά αμερικάνικα γατόψαρα κολλάνε χαβιάρι στην κοιλιά τους και το κουβαλούν όλη την ώρα της ανάπτυξης. Πολλά ψάρια εκκολάπτουν τα αυγά στο στόμα τους ή ακόμα και στο στομάχι τους. Σε αυτό το διάστημα, ο γονιός δεν τρώει τίποτα. Οι εκκολαφθέντες γόνοι μένουν κοντά στο θηλυκό (ή το αρσενικό, ανάλογα με το είδος) για αρκετή ώρα και, σε περίπτωση κινδύνου, κρύβονται στο στόμα της μητέρας. Υπάρχουν είδη βατράχων στα οποία τα αυγά αναπτύσσονται σε ειδική θήκη γόνου στην πλάτη ή στους φωνητικούς σάκους του αρσενικού.

Η μεγαλύτερη ασφάλεια των απογόνων επιτυγχάνεται προφανώς όταν τα έμβρυα αναπτύσσονται σώμα της μητέρας(Εικ. 19.8). Η γονιμότητα σε αυτές τις περιπτώσεις (όπως και σε άλλες μορφές φροντίδας για τους απογόνους) μειώνεται, αλλά αυτό αντισταθμίζεται από την αύξηση του ποσοστού επιβίωσης των ανηλίκων.

Ρύζι. 19.8.

Στα αρθρόποδα και στα κατώτερα σπονδυλωτά, οι προνύμφες που προκύπτουν οδηγούν έναν ανεξάρτητο τρόπο ζωής και δεν εξαρτώνται από τους γονείς τους. Αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, η γονική ανησυχία για τους απογόνους εκδηλώνεται με τη μορφή παρέχοντάς τους τροφή.Ο διάσημος Γάλλος φυσιοδίφης J.A. Ο Fabre περιέγραψε για πρώτη φορά αυτή τη συμπεριφορά σε μοναχικές σφήκες. Οι σφήκες επιτίθενται σε σκαθάρια, αράχνες, γρύλους, μαντίλες που προσεύχονται, κάμπιες διάφορες πεταλούδες, ακινητοποιήστε τα βυθίζοντας το τσίμπημα ακριβώς στους νευρικούς κόμβους (Εικ. 19.9), και γεννήστε πάνω τους αυγά.

Ρύζι. 19.9.Μια μόνο σφήκα σέρνει μια παράλυτη ακρίδα στη φωλιά της: η μελλοντική προνύμφη εφοδιάζεται με τροφή

Οι προνύμφες της σφήκας που εκκολάπτονται τροφοδοτούνται με τροφή: τρέφονται με τους ιστούς ενός ζωντανού θύματος, μεγαλώνουν και στη συνέχεια γεννούν.

Τα περιγραφόμενα παραδείγματα φροντίδας για απογόνους σε αρθρόποδα και κατώτερα σπονδυλωτά εμφανίζονται σε πολύ μικρό αριθμό ειδών. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα γονιμοποιημένα ωάρια αφήνονται να φροντίσουν μόνα τους. Αυτό εξηγεί την πολύ υψηλή γονιμότητα των ασπόνδυλων και των κατώτερων σπονδυλωτών. Μεγάλος αριθμόςο απόγονος σε συνθήκες υψηλής εξόντωσης νεαρών χρησιμεύει ως μέσο αγώνα για την ύπαρξη του είδους στο σύνολό του.

Σημαντικά πιο περίπλοκες και ποικίλες μορφές φροντίδας για τους απογόνους παρατηρούνται στα ανώτερα σπονδυλωτά. Συγκρότημα ένστικτακαι η ικανότητα για ατομική μάθηση τους επιτρέπουν να μεγαλώνουν απογόνους με πολύ μεγαλύτερη επιτυχία. Έτσι, τα πουλιά γεννούν γονιμοποιημένα αυγά σε ειδικές εγκαταστάσεις - φωλιές, και όχι μόνο στο περιβάλλον, όπως κάνουν κάθε είδους κατώτερη τάξη. Τα αυγά αναπτύσσονται υπό την επίδραση της θερμότητας που τους μεταδίδει το σώμα των γονέων και δεν εξαρτώνται από τα ατυχήματα του καιρού. Οι γονείς προστατεύουν τη φωλιά από τους εχθρούς με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Τα περισσότερα από τα είδη πτηνών δεν αφήνουν τους εκκολαφθέντες νεοσσούς στο έλεος της μοίρας, αλλά τους ταΐζουν και τους προστατεύουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Όλα αυτά αυξάνουν απότομα την αποτελεσματικότητα της αναπαραγωγής σε αυτή την ομάδα ζώων.

Ο υψηλότερος βαθμός ανάπτυξης επιτυγχάνεται από τις μορφές συμπεριφοράς στα θηλαστικά. Αυτό εκδηλώνεται και σε σχέση με τα μικρά. Τα ζώα όχι μόνο ταΐζουν τους απογόνους τους, αλλά τους μαθαίνουν και να πιάνουν θήραμα. Ο Δαρβίνος σημείωσε επίσης ότι τα αρπακτικά ζώα διδάσκουν στα μικρά τους να αποφεύγουν τους κινδύνους, συμπεριλαμβανομένων των κυνηγών.

Έτσι, άτομα με πιο προηγμένες μορφές φροντίδας για τους απογόνους επιβιώνουν περισσότεροκαι μεταδίδουν αυτά τα χαρακτηριστικά από γενιά σε γενιά.

Φυσιολογικές προσαρμογές.Το κατάλληλο σχήμα και χρώμα του σώματος, η κατάλληλη συμπεριφορά εξασφαλίζουν επιτυχία στον αγώνα για ύπαρξη μόνο όταν αυτά τα σημάδια συνδυάζονται με την προσαρμοστικότητα των διαδικασιών ζωής στις συνθήκες ζωής, δηλ. φυσιολογικές προσαρμογές. Χωρίς τέτοιες προσαρμογές, είναι αδύνατο να διατηρηθεί ένας σταθερός μεταβολισμός στο σώμα σε συνθήκες διαρκώς κυμαινόμενες. εξωτερικό περιβάλλον. Ας δούμε μερικά παραδείγματα.

Στα αμφίβια της ξηράς ένας μεγάλος αριθμός απότο νερό χάνεται μέσω του δέρματος. Ωστόσο, πολλά από τα είδη τους διεισδύουν ακόμη και σε ερήμους και ημιερήμους. Η επιβίωση των αμφιβίων σε συνθήκες έλλειψης υγρασίας σε αυτούς τους οικοτόπους παρέχεται από μια σειρά προσαρμογών. Αλλάζουν τη φύση της δραστηριότητας: είναι χρονισμένη σε περιόδους υψηλής υγρασίας. ΣΕ εύκρατη ζώνηοι φρύνοι και οι βάτραχοι δραστηριοποιούνται τη νύχτα και μετά από βροχοπτώσεις. Στις ερήμους, οι βάτραχοι κυνηγούν μόνο τη νύχτα, όταν η υγρασία συμπυκνώνεται στο έδαφος και τη βλάστηση, και κατά τη διάρκεια της ημέρας κρύβονται σε λαγούμια τρωκτικών. Στα αμφίβια είδη της ερήμου που αναπαράγονται σε προσωρινές δεξαμενές, οι προνύμφες αναπτύσσονται πολύ γρήγορα και υφίστανται μεταμόρφωση σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Ποικίλος φυσιολογικές προσαρμογέςτα πουλιά και τα θηλαστικά αναπτύχθηκαν για να ζουν σε αντίξοες συνθήκες. Πολλά ζώα της ερήμου συσσωρεύουν πολύ λίπος πριν από την έναρξη της ξηρής περιόδου: όταν οξειδώνεται, σχηματίζεται μεγάλη ποσότητα νερού. Τα πουλιά και τα θηλαστικά είναι σε θέση να ρυθμίζουν την απώλεια νερού από την επιφάνεια της αναπνευστικής οδού. Για παράδειγμα, μια καμήλα, που στερείται νερό, μειώνει δραστικά την εξάτμιση τόσο από την αναπνευστική οδό όσο και μέσω των ιδρωτοποιών αδένων.

Ο μεταβολισμός του αλατιού ενός ατόμου είναι ανεπαρκώς ρυθμισμένος και επομένως δεν μπορεί να κάνει χωρίς γλυκό νερό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αλλά ερπετά και πουλιά που διεξάγουν πλέονζωή στη θάλασσα και πότες θαλασσινό νερό, απέκτησαν ειδικούς αδένες που τους επιτρέπουν να απαλλαγούν γρήγορα από τα περιττά άλατα.

Οι προσαρμογές που αναπτύσσονται στα καταδυτικά ζώα είναι πολύ ενδιαφέρουσες. Πολλά από αυτά μπορούν να κάνουν χωρίς οξυγόνο για σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, οι φώκιες καταδύονται σε βάθος 100-200 και ακόμη και 600 m και μένουν κάτω από το νερό για 40-60 λεπτά. Τι επιτρέπει στους πτερυγιόποδους να βουτήξουν για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα; Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι μια μεγάλη ποσότητα μιας ειδικής χρωστικής που βρίσκεται στους μύες - η μυοσφαιρίνη. Η μυοσφαιρίνη είναι σε θέση να δεσμεύει οξυγόνο 10 φορές περισσότερο από την αιμοσφαιρίνη. Επιπλέον, ένας αριθμός συσκευών στο νερό παρέχει πολύ πιο οικονομική χρήση οξυγόνου από ό,τι κατά την αναπνοή στην επιφάνεια.

Μέσω της φυσικής επιλογής, προκύπτουν προσαρμογές και βελτιώνονται για να διευκολυνθεί η αναζήτηση τροφής ή συντρόφου για αναπαραγωγή. Τα χημικά όργανα των εντόμων είναι εκπληκτικά ευαίσθητα. Οι αρσενικοί τσιγγάνοι έλκονται από τη μυρωδιά του αρωματικού αδένα ενός θηλυκού από απόσταση 3 χιλιομέτρων. Σε ορισμένες πεταλούδες, η ευαισθησία των υποδοχέων γεύσης είναι 1.000 φορές μεγαλύτερη από την ευαισθησία των υποδοχέων της ανθρώπινης γλώσσας. Τα νυκτόβια αρπακτικά όπως οι κουκουβάγιες έχουν εξαιρετική όραση σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Μερικά φίδια έχουν μια καλά ανεπτυγμένη ικανότητα θερμοεντοπισμού. Διακρίνουν αντικείμενα σε απόσταση εάν η διαφορά στις θερμοκρασίες τους είναι μόνο 0,2 ° C. Πολλά ζώα είναι τέλεια προσανατολισμένα στο διάστημα με τη βοήθεια ηχοεντοπισμού ( οι νυχτερίδες, κουκουβάγιες, δελφίνια).

Η σχετική φύση της ικανότητας των οργανισμών.Η δομή των ζωντανών οργανισμών είναι πολύ καλά προσαρμοσμένη στις συνθήκες ύπαρξης. Οποιος συγκεκριμένο σημάδιή ιδιοκτησία, τα οποία έχουν προσαρμοστικό χαρακτήρα, είναι πρόσφορα σε ένα δεδομένο περιβάλλον, σε δεδομένες συνθήκες διαβίωσης. Έτσι, όλα τα χαρακτηριστικά της δομής και της συμπεριφοράς μιας γάτας είναι κατάλληλα για ένα αρπακτικό που βρίσκεται σε αναμονή για θήραμα σε ενέδρα: μαλακά μαξιλάρια στα δάχτυλα και αναδιπλούμενα νύχια που κάνουν το βάδισμα αθόρυβο. μια τεράστια κόρη και υψηλή ευαισθησία του αμφιβληστροειδούς, που σας επιτρέπει να βλέπετε στο σκοτάδι. λεπτή ακοή και κινητά αυτιά, που καθιστούν δυνατό τον ακριβή προσδιορισμό της θέσης του θύματος. την ικανότητα να περιμένεις την εμφάνιση του θηράματος για μεγάλο χρονικό διάστημα και να κάνεις ένα αστραπή άλμα. αιχμηρά δόντια που κρατούν και σκίζουν το θύμα. Με τον ίδιο τρόπο, η οργάνωση των σαρκοφάγων φυτών προσαρμόζεται στην σύλληψη και πέψη εντόμων και ακόμη και μικρών σπονδυλωτών (Εικ. 19.10).

Ρύζι. 19.10.

Οι προσαρμογές δεν εμφανίζονται έτοιμες, αλλά είναι το αποτέλεσμα μιας επιλογής τυχαίων κληρονομικών αλλαγών που αυξάνουν τη βιωσιμότητα των οργανισμών σε συγκεκριμένες συνθήκες.

Κανένα από τα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά δεν παρέχει απόλυτη ασφάλειαγια τους ιδιοκτήτες τους. Λόγω του μιμητισμού, τα περισσότερα πουλιά δεν αγγίζουν σφήκες και μέλισσες, αλλά υπάρχουν είδη μεταξύ τους που τρώνε και σφήκες και μέλισσες και τους μιμητές τους. Ο σκαντζόχοιρος και το πουλί γραμματέας τρώνε φίδια χωρίς κακό. Το κέλυφος των χερσαίων χελωνών τις προστατεύει αξιόπιστα από τους εχθρούς, αλλά τα αρπακτικά πουλιά τις σηκώνουν στον αέρα και τις συνθλίβουν στο έδαφος.

Οποιεσδήποτε προσαρμογές είναι σκόπιμες μόνο στο συνηθισμένο περιβάλλον για το είδος. Όταν αλλάζουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες, αποδεικνύονται άχρηστες ή επιβλαβείς για τον οργανισμό. Η συνεχής ανάπτυξη των κοπτών τρωκτικών είναι ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό, αλλά μόνο όταν τρώμε στερεά τροφή. Εάν ένας αρουραίος διατηρείται σε μαλακή τροφή, οι κοπτήρες, χωρίς να φθείρονται, μεγαλώνουν σε τέτοιο μέγεθος που η σίτιση καθίσταται αδύνατη.

Έτσι, οποιαδήποτε δομή και οποιαδήποτε λειτουργία είναι μια προσαρμογή στο εξωτερικό περιβάλλον χαρακτηριστικό του είδους ή, όπως λένε οι σύγχρονοι επιστήμονες, «εδώ και τώρα». Οι εξελικτικές αλλαγές - ο σχηματισμός νέων πληθυσμών και ειδών, η εμφάνιση ή η εξαφάνιση οργάνων, η επιπλοκή της οργάνωσης - οφείλονται στην ανάπτυξη προσαρμογών. Η σκοπιμότητα της ζωντανής φύσης είναι αποτέλεσμα της ιστορικής ανάπτυξης των ειδών υπό ορισμένες προϋποθέσεις, επομένως είναι πάντα σχετική και έχει προσωρινό χαρακτήρα.

Σημεία αγκύρωσης

Η φροντίδα για τους απογόνους προκύπτει ως ένας τρόπος διασφάλισης της επιβίωσης του είδους στο πλαίσιο ενός υψηλού βαθμού ανάπτυξης νευρικό σύστημακαι είναι μια από τις μορφές φυσιολογικών προσαρμογών.
Οποιεσδήποτε προσαρμογές, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που προκαλούνται από αντιδράσεις συμπεριφοράς, είναι σχετικές και κατάλληλες μόνο σε συγκεκριμένες συνθήκες ύπαρξης.

Ερωτήσεις και εργασίες για επανάληψη

1. Γιατί τα είδη ζώων που φροντίζουν απογόνους έχουν λιγότερους απογόνους; Δώσε παραδείγματα.
2. Τι είναι σχετική φύσηπροσαρμοστικά χαρακτηριστικά στους οργανισμούς; Δώστε παραδείγματα ειδικά για φυτά και ζώα.

Ενότητες: Βιολογία

Στόχος:να διαμορφώσει τις γνώσεις των μαθητών σχετικά με την προσαρμοστικότητα των οργανισμών στο περιβάλλον.

Καθήκοντα:

εκπαιδευτικός: ο σχηματισμός γνώσεων σχετικά με τους διάφορους τρόπους προσαρμογής των οργανισμών στο περιβάλλον.

ανάπτυξη: ικανότητα εργασίας με ένα σχολικό βιβλίο, ανάλυση, σύγκριση, επισήμανση του κύριου πράγματος, σκέψη λογικά

εκπαιδευτικό: προώθηση της αισθητικής αγωγής, διαμόρφωση επιστημονικής κοσμοθεωρίας.

Εξοπλισμός: πίνακας «Η φυσική κατάσταση και η σχετική φύση της», φωτογραφίες, σχέδια, συλλογές φυτικών και ζωικών οργανισμών, παρουσίαση.

Κατά τη διάρκεια των μαθημάτων

Με τη μορφή μετωπικής συνομιλίας προτείνεται να απαντηθούν ερωτήσεις.

1. Πώς εξηγείται η προσαρμοστικότητα των έμβιων όντων στο περιβάλλον;

2. Πώς προέκυψε η ποικιλία των ειδών που υπάρχουν στη φύση;

3. Γιατί αυξάνεται η οργάνωση των έμβιων όντων στην πορεία της εξέλιξης;

Στις ερωτήσεις: ποια εξήγηση για την ικανότητα των οργανισμών ήταν ευρέως διαδεδομένη τον 18ο αιώνα; Πώς εξήγησε ο Λαμάρκ αυτά τα φαινόμενα; - οι μαθητές δίνουν εύκολα απαντήσεις, οι οποίες ο δάσκαλος γενικεύει την παρατήρηση για τις αντιφάσεις μεταξύ των επιστημονικών γεγονότων, αποκαλύπτοντας την τελειότητα του οργανικού κόσμου και τις εξηγήσεις που προσφέρονται τότε.

Οι μαθητές σε ομάδες λαμβάνουν εργασίες και διάφορα αντικείμενα για εργασία:

Εξετάστε τους καρπούς και τους σπόρους της σημύδας, του πεύκου, της πικραλίδας, της παπαρούνας κ.λπ. και προσδιορίστε τη φύση της προσαρμοστικότητας τους στη διανομή.

Οι μαθητές καταγράφουν τα αποτελέσματα της εργασίας τους σε έναν πίνακα.

Κάθε ομάδα μαθητών κάνει μια αναφορά για τα αποτελέσματα της εργασίας, επιδεικνύοντας αντικείμενα. Στη συνέχεια, με βάση τα συμπεράσματα από τις ομάδες, γίνονται γενικεύσεις για διάφορες προσαρμογές στο ίδιο περιβάλλον.

Θα πρέπει να δοθεί μεγάλη προσοχή στην εξήγηση της εμφάνισης προσαρμογών σύμφωνα με τη θεωρία της φυσικής επιλογής του Δαρβίνου σε σύγκριση με την εξήγηση του Λαμάρκ.

Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι οι μαθητές μπορούν να εξηγήσουν σωστά από τη σκοπιά των διδασκαλιών του Δαρβίνου πώς προέκυψε αυτή ή εκείνη η προσαρμογή.

Διαβάζεται και αναλύεται η περιγραφή του σχηματισμού μακριών ποδιών και μακριού λαιμού κατά τον Λαμάρκ και τον Δαρβίνο.

Στη συνέχεια ζητείται από τους μαθητές να εξηγήσουν την εμφάνιση:

λευκό χρώμα των πολικών ζώων.
βελόνες σκαντζόχοιρου?
κοχύλια σε μαλάκια?
το άρωμα ενός άγριου τριαντάφυλλου.
ομοιότητες μιας κάμπιας σκώρου με έναν κόμπο

Όταν απαντούν, οι μαθητές δίνουν εξηγήσεις για τα γεγονότα με βάση τις διδασκαλίες του Δαρβίνου, οι συγκρίσεις με την πιθανή ερμηνεία των ίδιων παραδειγμάτων σύμφωνα με τον Λαμάρκ αποκαλύπτουν την ιδεολογική του ουσία.

Η κύρια προσοχή δίνεται στην αποσαφήνιση των λόγων για τους οποίους η θεωρία του Λαμάρκ ήταν ανίκανη να εξηγήσει την προέλευση της οργανικής εξέλιξης, κάτι που έγινε έξοχα από τον Κ. Δαρβίνο.

Η προσαρμογή, ή προσαρμογή, είναι η ικανότητα ενός οργανισμού να επιβιώνει και να αφήνει απογόνους σε ένα δεδομένο βιότοπο.

παραδείγματα φυσικής κατάστασης

Αιτίες	Τύποι φωτιστικών	Παραδείγματα
1. Προστασία από εχθρούς	Προστατευτικός χρωματισμός(κάνει τους οργανισμούς λιγότερο ορατούς στο φόντο του περιβάλλοντος)	Λευκή πέρδικα, λευκός λαγός (αλλάζει χρώμα ανάλογα με την εποχή), χρώμα θηλυκών πτηνών που φωλιάζουν ανοιχτά (μαυροπέρδικα, φουντουκιές), πράσινο χρώμαπρονύμφες κάμπιας, χρωματισμός νυχτερινών πεταλούδων κ.λπ.
	Μεταμφίεση(Το σχήμα του σώματος και το χρώμα συγχωνεύονται με τα γύρω αντικείμενα)	Η κάμπια του σκόρου μοιάζει με ένα κλαδάκι σε σχήμα και χρώμα, το έντομο ραβδί μοιάζει πολύ με ένα ξερό καλάμι, μερικά έντομα επαναλαμβάνουν εντελώς το σχήμα και το χρώμα των φύλλων
	Μιμητισμός -μίμηση ενός λιγότερο προστατευμένου οργανισμού ενός είδους από έναν περισσότερο προστατευμένο οργανισμό άλλου είδους (ή περιβαλλοντικού αντικειμένου)	Απομίμηση μερικών μυγών από τσίμπημα υμενόπτερων (μύγα - αιωρόμυγα - μέλισσα)
	Προειδοποιητικός χρωματισμός- φωτεινό χρώμα που προειδοποιεί για την τοξικότητα ενός ζωντανού οργανισμού.	Φωτεινός χρωματισμός πασχαλίτσας, μύγα αγαρικό, πολλά δηλητηριώδεις βάτραχοικαι ούτω καθεξής.
	Απειλητικές στάσεις	Η σαύρα έχει μια κουκούλα με έντονα χρώματα που ανοίγει όταν συναντά έναν εχθρό, φίδια με γυαλιά, μερικές κάμπιες (σκόρος γεράκι)
Προσαρμογές στις περιβαλλοντικές συνθήκες	Βελτιωμένο σχήμα σώματος	Ψάρι, θαλάσσια θηλαστικά, πουλιά.
	Προσαρμογές πτήσης	Φτερά και φτερά πουλιών, φτερά εντόμων.
Προσαρμογές για αναπαραγωγή	Συμπεριφορά ζευγαρώματος	Πολλά ζώα (χοροί γερανών, ελαφομαχίες)
	Προσαρμογές επικονίασης	Άνεμος, έντομα, αυτογονιμοποίηση στα φυτά
	Συσκευές Μεταφοράς Σπόρων	Άνεμος, ζώα, νερό

ΠΡΟΣ ΤΗΝ μορφολογικές προσαρμογές περιλαμβάνουν - προστατευτικός χρωματισμός, μεταμφίεση, μίμηση, προειδοποιητικός χρωματισμός.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ ηθολογικήή συμπεριφορικάπεριλαμβάνουν - απειλητικές στάσεις, αποθήκευση τροφίμων.

Φυσιολογική προσαρμογή - ένα σύνολο φυσιολογικών αντιδράσεων που αποτελούν τη βάση της προσαρμογής του σώματος σε αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες και στοχεύουν στη διατήρηση της σχετικής σταθερότητας του εσωτερικού του περιβάλλοντος - ομοιόσταση.

Χημική αλληλεπίδραση (τα μυρμήγκια εκκρίνουν ένζυμα που χρησιμοποιούνται από τα μέλη της οικογένειας για τον συντονισμό των δραστηριοτήτων)

Διατήρηση του νερού σε έναν κάκτο

Η φροντίδα των απογόνων είναι μια αλυσίδα διαδοχικών αντανακλαστικών που αναπτύσσονται στη διαδικασία της εξέλιξης που διασφαλίζουν τη διατήρηση του είδους.

Τα ψάρια τιλάπια κουβαλούν στο στόμα τους αυγά και νεαρά! Τα τηγανητά κολυμπούν ήρεμα γύρω από τη μητέρα τους, καταπίνουν κάτι, περιμένουν. Αλλά μόλις προκύψει ο παραμικρός κίνδυνος, η μητέρα δίνει ένα σύνθημα, κουνώντας απότομα την ουρά της και τρέμοντας με έναν ιδιαίτερο τρόπο με τα πτερύγια της, και ... οι γόνοι ορμούν αμέσως στο καταφύγιο - το στόμα της μητέρας.

Ορισμένα είδη βατράχων εκκολάπτουν αυγά και προνύμφες σε ειδικούς σάκους γόνου.

Στα θηλαστικά - στην κατασκευή φωλεών, λαγούμια και άλλων καταφυγίων για μελλοντικούς απογόνους, διατηρώντας την καθαριότητα του σώματος των μωρών, τότε αυτό το ένστικτο, προφανώς, είναι χαρακτηριστικό όλων των θηλαστικών χωρίς εξαίρεση.

Η προέλευση του fitness και η σχετικότητά του

Ο Χ. Δαρβίνος έδειξε ότι οι προσαρμογές προκύπτουν ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής. Τα ακόλουθα παραδείγματα μπορούν να χρησιμεύσουν ως απόδειξη της σχετικότητας των συσκευών:

1) χρήσιμα όργανα σε ορισμένες συνθήκες γίνονται άχρηστα σε άλλες: τα σχετικά μακριά φτερά των swifts, προσαρμοσμένα για γρήγορη πτήση, δημιουργούν ορισμένες δυσκολίες κατά την απογείωση από το έδαφος

2) Οι προστατευτικές συσκευές κατά των εχθρών είναι σχετικές: τα δηλητηριώδη φίδια (για παράδειγμα, οι οχιές) τρώνε τους σκαντζόχοιρους

3) η εκδήλωση των ενστίκτων μπορεί επίσης να είναι ακατάλληλη: για παράδειγμα, μια αμυντική αντίδραση (απελευθερώνοντας μια ροή δύσοσμου υγρού) ενός τσιγκούνη που στρέφεται εναντίον ενός αυτοκινήτου που περπατά

4) η παρατηρούμενη «υπερανάπτυξη» ορισμένων οργάνων, τα οποία γίνονται εμπόδιο για το σώμα: η ανάπτυξη των κοπτών στα τρωκτικά κατά τη μετάβαση στην κατανάλωση μαλακής τροφής.

Οι μαθητές θα πρέπει να κατανοήσουν σταθερά ότι το δόγμα του Δαρβίνου για τη σχετική καταλληλότητα ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής αντικρούει πλήρως τους ιδεαλιστικούς ισχυρισμούς για τη θεϊκή προέλευση και την απόλυτη φύση της οργανικής σκοπιμότητας (K. Linnaeus), καθώς και για την έμφυτη ικανότητα ενός οργανισμού να αλλάζει υπό την επίδραση μόνο προς μια κατεύθυνση που τους είναι ωφέλιμη (Lamarck).

Εμπέδωση γνώσεων

1. Ένα παράδειγμα προστατευτικού χρωματισμού είναι:

α) την ομοιότητα του σχήματος και του χρώματος του σώματος με τα γύρω αντικείμενα·

β) απομίμηση των λιγότερο προστατευμένων περισσότερο προστατευμένων.

γ) εναλλαγή ανοιχτόχρωμων και σκούρων λωρίδων στο σώμα μιας τίγρης.

2. Το έντονο χρώμα των πασχαλίτσες, πολλών ειδών πεταλούδων, ορισμένων ειδών φιδιών και άλλων ζώων με δύσοσμους ή δηλητηριώδεις αδένες ονομάζεται:

α) καμουφλάζ

β) επίδειξη·

γ) μιμητισμός.

δ) προειδοποίηση.

3. Η ποικιλία των συσκευών εξηγείται από:

α) μόνο η επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών στο σώμα.

β) την αλληλεπίδραση του γονότυπου και των περιβαλλοντικών συνθηκών.

γ) μόνο χαρακτηριστικά του γονότυπου.

4. Ένα παράδειγμα μίμησης:

β) έντονο κόκκινο χρώμα σε πασχαλίτσα.

γ) την ομοιότητα στο χρώμα της κοιλιάς της μύγας και της σφήκας.

5. Ένα παράδειγμα μεταμφίεσης:

α) το πράσινο χρώμα του τραγουδιού ακρίδα.

β) την ομοιότητα στο χρώμα της κοιλιάς της μύγας και της σφήκας.

γ) ένα έντονο κόκκινο χρώμα σε μια πασχαλίτσα.

δ) την ομοιότητα στο χρώμα της κάμπιας και του σκόρου με κόμπο.

6. Οποιαδήποτε καταλληλότητα των οργανισμών είναι σχετική, γιατί:

α) η ζωή τελειώνει με το θάνατο.

β) η προσαρμογή είναι σκόπιμη υπό ορισμένες συνθήκες.

γ) υπάρχει αγώνας για ύπαρξη.

δ) η προσαρμογή μπορεί να μην οδηγήσει στο σχηματισμό νέου είδους.

Βιβλιογραφία

Mamontov S.G. Γενική βιολογία: Proc. για ειδικούς μαθητές της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης. εγχειρίδιο ιδρύματα - 5η έκδ., Sr. - Μ .: Πιο ψηλά. σχολείο, 2003.
Γενική βιολογία: σχολικό βιβλίο. για καρφί. Μορφωμένος. μεσαίων ιδρυμάτων. καθ. εκπαίδευση / V.M. Konstantinov, A.G. Ρεζάνοφ, Ε.Ο. Fadeev; εκδ. V.M. Κονσταντίνοφ. -Μ.: Εκδοτικό Κέντρο «Ακαδημία», 2010.

Ποια είναι η σχετική φύση οποιασδήποτε προσαρμογής των οργανισμών στο περιβάλλον;
= Ποια είναι η σχετική φύση της φυσικής κατάστασης;

Απάντηση

Όταν αλλάζουν οι συνθήκες, η φυσική κατάσταση μπορεί να γίνει άχρηστη ή επιβλαβής. Για παράδειγμα, ένας λευκός σκόρος σημύδας είναι σαφώς ορατός σε έναν κόκκινο τοίχο.

Η πεταλούδα παγωνιού έχει φωτεινά σημεία στα μάτια μόνο στην πάνω πλευρά των φτερών. Ονομάστε το είδος του χρωματισμού του, εξηγήστε την έννοια του χρωματισμού, καθώς και τη σχετική φύση της φυσικής κατάστασης.

Απάντηση

Τύπος χρώματος - μιμητισμός.
Έννοια χρώματος: Ένα αρπακτικό μπορεί να μπερδέψει τις κηλίδες στα μάτια στα φτερά μιας πεταλούδας με τα μάτια. μεγάλο αρπακτικό, φοβηθείτε και διστάσετε, κάτι που θα δώσει στην πεταλούδα χρόνο να δραπετεύσει.
Σχετικότητα της φυσικής κατάστασης: τα έντονα χρώματα κάνουν την πεταλούδα ορατή στα αρπακτικά, ο θηρευτής μπορεί να μην φοβάται το σχέδιο των ματιών στα φτερά της πεταλούδας.

Η σφήκα είναι παρόμοια σε χρώμα και σχήμα σώματος με σφήκα. Ονομάστε τον τύπο της προστατευτικής συσκευής, εξηγήστε τη σημασία της και τη σχετική φύση της συσκευής.

Απάντηση

Τύπος προστατευτικής συσκευής - μίμηση.
Σημασία: η ομοιότητα με σφήκα τρομάζει τα αρπακτικά.
Σχετικότητα: το να είσαι σαν σφήκα δεν εγγυάται την επιβίωση, γιατί υπάρχουν νεαρά πουλιά που δεν έχουν αναπτύξει ακόμη αντανακλαστικά, και εξειδικευμένες καρακάξες.

Ονομάστε τον τύπο της προστατευτικής συσκευής κατά των εχθρών, εξηγήστε τον σκοπό και τη σχετική φύση της στα μικρά ψάρια ιππόκαμπος- ένας κουρέλι που ζει σε μικρό βάθος ανάμεσα σε υδρόβια φυτά.

Απάντηση

Ο τύπος της προστατευτικής συσκευής είναι καμουφλάζ.
Η ομοιότητα του ιππόκαμπου με τα φύκια τον κάνει αόρατο στα αρπακτικά.
Σχετικότητα: μια τέτοια ομοιότητα δεν τους παρέχει πλήρη εγγύηση επιβίωσης, καθώς όταν μετακινείτε ένα πατίνι και ανοιχτό χώρογίνεται ορατό στα αρπακτικά.

Ονομάστε το είδος της προσαρμογής, την αξία του προστατευτικού χρωματισμού, καθώς και τη σχετική φύση της φυσικής κατάστασης του χωματερού, που ζει στο θαλασσινό νερό κοντά στον πυθμένα.

Απάντηση

Είδος χρωματισμού - patronizing (συγχώνευση με το φόντο του βυθού). Σημασία: το ψάρι είναι αόρατο στο φόντο του εδάφους, αυτό του επιτρέπει να κρύβεται από τους εχθρούς και από πιθανά θηράματα.
Σχετικότητα: Η φυσική κατάσταση δεν βοηθά στην κίνηση των ψαριών και γίνεται ορατή στους εχθρούς.

Στις βιομηχανικές περιοχές της Αγγλίας κατά τον 19ο-20ό αιώνα, ο αριθμός των σκόρων της σημύδας με σκουρόχρωμα φτερά αυξήθηκε σε σύγκριση με τους ανοιχτόχρωμους σκώρους. Εξηγήστε αυτό το φαινόμενο από τη σκοπιά της εξελικτικής διδασκαλίας και προσδιορίστε τη μορφή επιλογής.
=Εξηγήστε την αιτία του βιομηχανικού μελανισμού σε πεταλούδες σκώρων από τη σκοπιά της εξελικτικής θεωρίας και προσδιορίστε τη μορφή επιλογής.

Απάντηση

Πρώτον, μια από τις πεταλούδες ανέπτυξε μια μετάλλαξη που της επέτρεψε να πάρει ένα ελαφρώς πιο σκούρο χρώμα. Τέτοιες πεταλούδες είναι λίγο λιγότερο αισθητές σε κορμούς αιθάλης, επομένως, λίγο λιγότερο συχνά από τις συνηθισμένες πεταλούδες, καταστράφηκαν από τα πουλιά. Συχνότερα επιβίωσαν και έδωσαν απογόνους (έγινε φυσική επιλογή), έτσι ο αριθμός των σκούρων πεταλούδων σταδιακά αυξήθηκε.
Τότε μια από τις ελαφρώς πιο σκούρες πεταλούδες είχε μια μετάλλαξη που της επέτρεψε να γίνει ακόμα πιο σκούρα. Λόγω του καμουφλάζ, τέτοιες πεταλούδες επιβίωσαν συχνότερα και γέννησαν, ο αριθμός των σκούρων πεταλούδων αυξήθηκε.
Έτσι, λόγω της αλληλεπίδρασης των κινητήριων παραγόντων της εξέλιξης (κληρονομική μεταβλητότητα και φυσική επιλογή), οι πεταλούδες ανέπτυξαν ένα σκούρο χρώμα κάλυψης. Έντυπο επιλογής: οδήγηση.

Το σχήμα του σώματος της πεταλούδας Kalimma μοιάζει με φύλλο. Πώς σχηματίστηκε ένα παρόμοιο σχήμα σώματος σε μια πεταλούδα;
= Οι κάμπιες της λευκής πεταλούδας γογγύλι έχουν ανοιχτό πράσινο χρώμα και είναι αόρατες στο φόντο των σταυρανθών φύλλων. Εξηγήστε, με βάση την εξελικτική θεωρία, την εμφάνιση προστατευτικού χρωματισμού σε αυτό το έντομο.

Απάντηση

Πρώτον, μια από τις κάμπιες ανέπτυξε μια μετάλλαξη που της επέτρεψε να αποκτήσει ένα μερικώς πράσινο χρώμα. Τέτοιες κάμπιες είναι ελαφρώς λιγότερο αισθητές στα πράσινα φύλλα, επομένως, καταστράφηκαν από τα πουλιά λίγο λιγότερο από τις συνηθισμένες κάμπιες. Συχνότερα επιβίωναν και γεννούσαν (έγινε φυσική επιλογή), έτσι σταδιακά αυξήθηκε ο αριθμός των πεταλούδων με πράσινες κάμπιες.
Τότε μια από τις μερικώς πράσινες κάμπιες ανέπτυξε μια μετάλλαξη που της επέτρεψε να γίνει ακόμα πιο πράσινη. Λόγω του καμουφλάζ, τέτοιες κάμπιες επιβίωσαν συχνότερα από άλλες κάμπιες, μετατράπηκαν σε πεταλούδες και γέννησαν, ο αριθμός των πεταλούδων με ακόμη πιο πράσινες κάμπιες αυξήθηκε.
Έτσι, λόγω της αλληλεπίδρασης των κινητήριων παραγόντων της εξέλιξης (κληρονομική μεταβλητότητα και φυσική επιλογή), οι κάμπιες ανέπτυξαν ένα ανοιχτό πράσινο χρώμα καμουφλάζ.

μύγες μελισσών που δεν έχουν συσκευή τσιμπήματος εμφάνισηπαρόμοια με τις μέλισσες. Εξηγήστε την εμφάνιση του μιμητισμού σε αυτά τα έντομα με βάση την εξελικτική θεωρία.

Απάντηση

Πρώτον, μια από τις μύγες ανέπτυξε μια μετάλλαξη που της επέτρεψε να αποκτήσει μια μικρή ομοιότητα με μια μέλισσα. Τέτοιες μύγες τρώγονταν λίγο λιγότερο συχνά από τα πουλιά, πιο συχνά επιβίωσαν και παρήγαγαν απογόνους (έγινε φυσική επιλογή), έτσι σταδιακά αυξήθηκε ο αριθμός των μυγών που μοιάζουν με μέλισσες.
Τότε μια από αυτές τις μύγες ανέπτυξε μια μετάλλαξη που της επέτρεψε να γίνει ακόμα περισσότερο σαν μέλισσα. Τέτοιες μύγες, λόγω μιμητισμού, συχνότερα από ό,τι άλλες μύγες επιβίωσαν και γεννούσαν, αυξήθηκε ο αριθμός των μυγών με ακόμη μεγαλύτερη ομοιότητα με τις μέλισσες.
Έτσι, λόγω της αλληλεπίδρασης των κινητήριων παραγόντων της εξέλιξης (κληρονομική μεταβλητότητα και φυσική επιλογή), η μίμηση κάτω από τις μέλισσες προέκυψε στις μύγες.

Στο σώμα μιας ζέβρας που ζει στις αφρικανικές σαβάνες, εναλλάσσονται σκούρες και ανοιχτόχρωμες ρίγες. Ονομάστε τον τύπο του προστατευτικού του χρωματισμού, εξηγήστε τη σημασία του, καθώς και τη σχετική φύση της φυσικής κατάστασης.

Απάντηση

Η ζέβρα έχει ανατομικό χρωματισμό. Πρώτον, ένας τέτοιος χρωματισμός κρύβει τα πραγματικά περιγράμματα του ζώου από τον αρπακτικό (δεν είναι σαφές πού τελειώνει μια ζέβρα και αρχίζει μια άλλη). Δεύτερον, οι ρίγες δεν επιτρέπουν στον αρπακτικό να προσδιορίσει με ακρίβεια την κατεύθυνση κίνησης και την ταχύτητα της ζέβρας. Σχετικότητα: με φόντο τη σαβάνα, οι ζέβρες με έντονα χρώματα είναι ορατές.

Η κάμπια του σκόρου ζει στα κλαδιά των δέντρων και τη στιγμή του κινδύνου γίνεται σαν κλαδάκι. Ονομάστε τον τύπο της προστατευτικής συσκευής, εξηγήστε τη σημασία και τη σχετική φύση της.

Απάντηση

Τύπος συσκευής: καμουφλάζ. Σημασία: Μια κάμπια που μοιάζει με κλαδάκι είναι λιγότερο ορατή και λιγότερο πιθανό να καταναλωθεί από τα πουλιά. Σχετικότητα: σε ένα δέντρο διαφορετικού χρώματος ή σε έναν στύλο, μια τέτοια κάμπια θα είναι καθαρά ορατή.

Στη διαδικασία της εξέλιξης, ο λευκός λαγός ανέπτυξε την ικανότητα να αλλάζει το χρώμα του τριχώματος. Εξηγήστε πώς διαμορφώθηκε αυτή η προσαρμογή στο περιβάλλον. Ποια είναι η σημασία του και πώς εκδηλώνεται η σχετική φύση της φυσικής κατάστασης;

Απάντηση

Σημασία: Ο λαγός έχει λευκό τρίχωμα το χειμώνα και γκρι το καλοκαίρι για να είναι λιγότερο ορατός στα αρπακτικά.
Σχηματισμός: οι μεταλλάξεις προέκυψαν τυχαία, δίνοντας στον λαγό αυτό το χρώμα του τριχώματος. αυτές οι μεταλλάξεις διατηρήθηκαν από τη φυσική επιλογή, καθώς οι λαγοί που ήταν αόρατοι στα αρπακτικά επιβίωσαν συχνότερα.
Σχετικότητα: αν ένας λαγός πέσει σε μια επιφάνεια χωρίς χιόνι το χειμώνα (πέτρα, πυρκαγιά), τότε είναι πολύ καθαρά ορατός.

Ονομάστε τον τύπο προστατευτικού χρωματισμού από τους εχθρούς στα θηλυκά πουλιών που φωλιάζουν ανοιχτά. Εξηγήστε το νόημα και τη σχετική φύση του.

Απάντηση

Τύπος χρωματισμού: κάλυψη (συγχώνευση με φόντο).
Σημασία: ένα πουλί που κάθεται σε μια φωλιά είναι αόρατο σε ένα αρπακτικό.
Σχετικότητα: όταν το φόντο αλλάζει ή το πουλί μετακινείται, γίνεται αντιληπτό.

Τον 19ο αιώνα μελέτες έφεραν όλο και περισσότερα νέα δεδομένα που αποκαλύπτουν την προσαρμοστικότητα των ζώων και των φυτών στις περιβαλλοντικές συνθήκες. το ερώτημα για τους λόγους αυτής της τελειότητας του οργανικού κόσμου παρέμενε ανοιχτό. Ο Δαρβίνος εξήγησε την προέλευση της φυσικής κατάστασης οργανικός κόσμοςμέσω της φυσικής επιλογής.

Ας γνωρίσουμε πρώτα μερικά στοιχεία που μαρτυρούν την προσαρμοστικότητα των ζώων και των φυτών.

Παραδείγματα προσαρμοστικότητας στον κόσμο των ζώων.Διαδεδομένο στο ζωικό βασίλειο διάφορες μορφέςπροστατευτικός χρωματισμός. Μπορούν να περιοριστούν σε τρεις τύπους: πατρονάρισμα, προειδοποίηση, καμουφλάζ.

Προστατευτικός χρωματισμόςβοηθά το σώμα να γίνει λιγότερο ορατό στο φόντο της γύρω περιοχής. Μεταξύ της πράσινης βλάστησης, τα ζωύφια, οι μύγες, οι ακρίδες και άλλα έντομα έχουν συχνά πράσινο χρώμα. Η πανίδα του Άπω Βορρά (πολική αρκούδα, πολικός λαγός, λευκή πέρδικα) χαρακτηρίζεται από λευκό χρώμα. Στις ερήμους κυριαρχούν οι κίτρινοι τόνοι των ζώων (φίδια, σαύρες, αντιλόπες, λιοντάρια).

Προειδοποιητικός χρωματισμόςδιακρίνει ξεκάθαρα τον οργανισμό στο περιβάλλον με φωτεινές, πολύχρωμες ρίγες, κηλίδες (τέλος 2). Βρίσκεται σε δηλητηριώδη, φλεγόμενα ή τσιμπήματα έντομα: βομβίνες, σφήκες, μέλισσες, σκαθάρια. Ο λαμπερός, προειδοποιητικός χρωματισμός συνήθως συνοδεύει άλλα μέσα προστασίας: τρίχες, αιχμές, κεντρί, καυστικά ή καυστικά υγρά. Ο ίδιος τύπος χρωματισμού περιλαμβάνει απειλητικό.

Μεταμφίεσημπορεί να επιτευχθεί με ομοιότητα στο σχήμα και το χρώμα του σώματος με οποιοδήποτε αντικείμενο: φύλλο, κλαδί, κόμπο, πέτρα κ.λπ. Σε περίπτωση κινδύνου, η κάμπια του σκόρου απλώνεται και παγώνει σε ένα κλαδί σαν κόμπος. Οι σάπιες μεζούρες πεταλούδων σε ακίνητη κατάσταση μπορούν εύκολα να θεωρηθούν εσφαλμένα με ένα κομμάτι σάπιου ξύλου. Επιτυγχάνεται και η κάλυψη διακωμώδηση.Ο μιμητισμός αναφέρεται στις ομοιότητες στο χρώμα, το σχήμα του σώματος, ακόμη και τη συμπεριφορά και τις συνήθειες μεταξύ δύο ή περισσότερων ειδών οργανισμών. Για παράδειγμα, οι βομβίνοι είναι προεξέχουσες και σφηκοειδείς μύγες, χωρίς τσίμπημα, μοιάζουν πολύ με τις μέλισσες και τις σφήκες - τσιμπώντας έντομα.

Δεν πρέπει να θεωρείται ότι ο προστατευτικός χρωματισμός σώζει απαραίτητα και πάντα τα ζώα από την εξόντωση από τους εχθρούς. Αλλά οι οργανισμοί ή οι ομάδες τους που είναι πιο προσαρμοσμένοι στο χρώμα πεθαίνουν πολύ λιγότερο συχνά από αυτούς που είναι λιγότερο προσαρμοσμένοι.

Μαζί με τον προστατευτικό χρωματισμό, τα ζώα έχουν αναπτύξει πολλές άλλες προσαρμογές στις συνθήκες ζωής, που εκφράζονται στις συνήθειες, τα ένστικτα και τη συμπεριφορά τους. Για παράδειγμα, τα ορτύκια, σε περίπτωση κινδύνου, πέφτουν γρήγορα στο γήπεδο και παγώνουν σε ακίνητη στάση. Στις ερήμους, φίδια, σαύρες, σκαθάρια κρύβονται από τη ζέστη στην άμμο. Τη στιγμή του κινδύνου, πολλά ζώα παίρνουν 16 απειλητικές στάσεις.

Παραδείγματα προσαρμοστικότητας στα φυτά.Τα ψηλά δέντρα, οι κορώνες των οποίων φυσούνται ελεύθερα από τον άνεμο, κατά κανόνα έχουν καρπούς και σπόρους με πέταγμα. Τα χαμόκλαδα και οι θάμνοι όπου ζουν τα πτηνά χαρακτηρίζονται από λαμπερούς καρπούς με βρώσιμο πολτό. Σε πολλά βότανα λιβαδιών, οι καρποί και οι σπόροι έχουν αγκίστρια με τα οποία προσκολλώνται στη γούνα των θηλαστικών.

Μια ποικιλία προσαρμογών αποτρέπει την αυτογονιμοποίηση και διασφαλίζει τη διασταυρούμενη επικονίαση των φυτών.

Στα μονοοικογενή φυτά, τα αρσενικά και θηλυκά λουλούδιαδεν ωριμάζουν ταυτόχρονα (αγγούρια). Τα φυτά με αμφιφυλόφιλα άνθη προστατεύονται από την αυτογονιμοποίηση με την ωρίμανση στήμονων και υπερών σε διαφορετικούς χρόνους ή από τις ιδιαιτερότητες της δομής και της σχετικής τους θέσης (στο primrose).

Ας επισημάνουμε περισσότερα παραδείγματα: τρυφερά βλαστάρια ανοιξιάτικων φυτών - ανεμώνη, chistyak, blue copse, κρεμμύδι χήνας κ.λπ. - ανέχονται θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν λόγω της παρουσίας ενός συμπυκνωμένου διαλύματος ζάχαρης στον κυτταρικό χυμό. Πολύ αργή ανάπτυξη, μικρό ανάστημα, μικρά φύλλα, ρηχές ρίζες δέντρων και θάμνων στην τούνδρα (ιτιά, σημύδα, άρκευθος), εξαιρετικά γρήγορη ανάπτυξη της πολικής χλωρίδας την άνοιξη και το καλοκαίρι - όλα αυτά είναι προσαρμογές στη ζωή σε συνθήκες μόνιμου παγετού.

Πολλά ζιζάνια παράγουν αμέτρητα περισσότερους σπόρους από τα καλλιεργούμενα φυτά - αυτό είναι ένα προσαρμοστικό χαρακτηριστικό.

Πολλαπλούςφωτιστικά. Τα είδη φυτών και ζώων διαφέρουν ως προς την προσαρμοστικότητα όχι μόνο στις συνθήκες του ανόργανου περιβάλλοντος, αλλά και μεταξύ τους. Για παράδειγμα, σε φυλλοβόλο δάσοςτο γρασίδι την άνοιξη σχηματίζεται από φυτά που αγαπούν το φως (corydalis, anemone, lungwort, chistyak) και το καλοκαίρι - ανθεκτικό στη σκιά (budra, κρίνο της κοιλάδας, zelenchuk). Επικονιαστές των πρώιμων ανθοφόρων φυτών είναι κυρίως μέλισσες, βομβίνοι και πεταλούδες. τα καλοκαιρινά ανθοφόρα φυτά συνήθως επικονιάζονται από μύγες. Πολυάριθμος εντομοφάγα πτηνά(oriole, nuthatch), φωλιάζοντας σε πλατύφυλλο δάσος, καταστρέφουν τα παράσιτα του.

Στο ίδιο περιβάλλον, οι οργανισμοί έχουν διαφορετικές προσαρμογές. Το πτηνό πουλί δεν έχει μεμβράνες κολύμβησης, αν και λαμβάνει την τροφή του με νερό, καταδύσεις, χρησιμοποιώντας τα φτερά του και προσκολλάται σε πέτρες με τα πόδια του. Ο τυφλοπόντικας και ο τυφλοπόντικας αρουραίος ανήκουν σε ζώα που τρυπώνουν, αλλά ο πρώτος σκάβει με τα άκρα του, ενώ ο δεύτερος κάνει υπόγειες διόδους με το κεφάλι και τους δυνατούς κοπτήρες. Η φώκια κολυμπά με βατραχοπέδιλα, ενώ το δελφίνι χρησιμοποιεί το ουραίο πτερύγιο του.

Προέλευση προσαρμογών σε οργανισμούς.Η εξήγηση του Δαρβίνου για την εμφάνιση σύνθετων διαφορετικών προσαρμογών σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες ήταν θεμελιωδώς διαφορετική από την αντίληψη του Lamarck για αυτό το ζήτημα. Αυτοί οι επιστήμονες διέφεραν επίσης έντονα στον προσδιορισμό των κύριων κινητήριων δυνάμεων της εξέλιξης.

Η θεωρία του Δαρβίνουδίνει μια απολύτως λογική υλιστική εξήγηση της προέλευσης, για παράδειγμα, ενός προστατευτικού χρώματος. Σκεφτείτε την εμφάνιση ενός πράσινου χρώματος σώματος σε κάμπιες που ζουν σε πράσινα φύλλα. Οι πρόγονοί τους μπορούσαν να βαφτούν με άλλο χρώμα και να μην τρώνε φύλλα. Ας υποθέσουμε ότι λόγω κάποιων συνθηκών αναγκάστηκαν να στραφούν στο να τρώνε πράσινα φύλλα. Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς ότι τα πουλιά έχουν ραμφίσει πολλά από αυτά τα έντομα, σαφώς ορατά στο πράσινο φόντο. Μεταξύ των διαφόρων κληρονομικών αλλαγών που παρατηρούνται πάντα στους απογόνους, θα μπορούσαν να υπάρξουν αλλαγές στο χρώμα του σώματος των κάμπιων, γεγονός που τις έκανε λιγότερο αισθητές στα πράσινα φύλλα. Από τις κάμπιες με πρασινωπή απόχρωση, μερικά άτομα επέζησαν και έδωσαν γόνιμους απογόνους. Στις επόμενες γενιές, η διαδικασία της κυρίαρχης επιβίωσης των κάμπιων, λιγότερο αισθητή στο χρώμα στα πράσινα φύλλα, συνεχίστηκε. Με τον καιρό, λόγω της φυσικής επιλογής, το πράσινο χρώμα του σώματος των κάμπιων αντιστοιχούσε όλο και περισσότερο στο κύριο φόντο.

Η εμφάνιση του μιμητισμού μπορεί επίσης να εξηγηθεί μόνο με τη φυσική επιλογή. Οι οργανισμοί με τις παραμικρές αποκλίσεις στο σχήμα του σώματος, το χρώμα, τη συμπεριφορά, ενισχύοντας την ομοιότητα με προστατευόμενα ζώα, είχαν περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσουν και να αφήσουν πολυάριθμους απογόνους. Το ποσοστό θανάτου τέτοιων οργανισμών ήταν χαμηλότερο από εκείνους που δεν είχαν ευεργετικές αλλαγές. Από γενιά σε γενιά, η ευεργετική αλλαγή έχει ενισχυθεί και βελτιωθεί μέσω της συσσώρευσης σημείων ομοιότητας με τα προστατευόμενα ζώα.

Η κινητήρια δύναμη πίσω από την εξέλιξη-- ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ.

Η θεωρία του Λαμάρκαποδείχθηκε εντελώς ανήμπορος να εξηγήσει την οργανική σκοπιμότητα, για παράδειγμα, την προέλευση διάφοροι τύποιπροστατευτικός χρωματισμός. Δεν μπορεί να υποτεθεί ότι τα ζώα «άσκησαν» στο χρώμα ή τη σφριγηλότητα του σώματος και μέσα από την άσκηση απέκτησαν φυσική κατάσταση. Είναι επίσης αδύνατο να εξηγηθεί η αμοιβαία προσαρμογή των οργανισμών μεταξύ τους. Για παράδειγμα, είναι εντελώς ανεξήγητο ότι η προβοσκίδα των εργάτριων μελισσών αντιστοιχεί στη δομή του άνθους ορισμένων τύπων φυτών που επικονιάζονται από αυτές. Οι εργάτριες μέλισσες δεν αναπαράγονται και οι βασίλισσες, αν και παράγουν απογόνους, δεν μπορούν να «ασκήσουν» την προβοσκίδα, αφού δεν συλλέγουν γύρη.

Ας θυμηθούμε τις κινητήριες δυνάμεις της εξέλιξης σύμφωνα με τον Lamarck: 1) «η επιθυμία της φύσης για πρόοδο», ως αποτέλεσμα της οποίας ο οργανικός κόσμος αναπτύσσεται από απλά σχήματασε σύνθετο, και 2) η μεταβαλλόμενη επίδραση του εξωτερικού περιβάλλοντος (απευθείας στα φυτά και στα κατώτερα ζώα και έμμεσα με τη συμμετοχή του νευρικού συστήματος στα ανώτερα ζώα).

Η κατανόηση της διαβάθμισης από τον Λαμάρκ ως βαθμιαία αύξηση της οργάνωσης των ζωντανών όντων σύμφωνα με «αμετάβλητους» νόμους, στην ουσία οδηγεί στην αναγνώριση της πίστης στον Θεό. Η θεωρία της άμεσης προσαρμογής των οργανισμών στις περιβαλλοντικές συνθήκες μέσω της εμφάνισης επαρκών μόνο αλλαγών σε αυτούς και της υποχρεωτικής κληρονομιάς χαρακτηριστικών που αποκτώνται με αυτόν τον τρόπο λογικά προκύπτει από την ιδέα της αρχικής σκοπιμότητας. Η κληρονομικότητα των επίκτητων χαρακτηριστικών δεν έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά.

Για να δείξουμε πιο ξεκάθαρα την κύρια διαφορά μεταξύ του Λαμάρκ και του Δαρβίνου στην κατανόηση του μηχανισμού της εξέλιξης, θα δώσουμε μια εξήγηση με τα δικά τους λόγια για το ίδιο παράδειγμα.

Ο σχηματισμός μακριών ποδιών και μακρύς λαιμός σε καμηλοπάρδαλη

Σύμφωνα με τον Λαμάρκ

«Είναι γνωστό ότι αυτό το υψηλότερο από τα θηλαστικά ζει στο εσωτερικό της Αφρικής και βρίσκεται σε μέρη όπου το έδαφος είναι πάντα ξηρό και χωρίς βλάστηση. Αυτό κάνει την καμηλοπάρδαλη να τρώει τα φύλλα των δέντρων και να κάνει συνεχή προσπάθεια για να τα φτάσει. Ως αποτέλεσμα αυτής της συνήθειας, που υπάρχει εδώ και πολύ καιρό σε όλα τα άτομα αυτής της ράτσας, τα μπροστινά πόδια της καμηλοπάρδαλης έχουν γίνει μακρύτερα από τα πίσω πόδια και ο λαιμός της έχει γίνει τόσο μακρύς που αυτό το ζώο, χωρίς καν να σηκώνεται στα πίσω πόδια του, σηκώνοντας μόνο το κεφάλι του, φτάνει τα έξι μέτρα (περίπου είκοσι πόδια) στο ύψος. , υπό την προϋπόθεση ότι είναι εγγενές και στα δύο άτομα, που συμμετέχουν από κοινού στη γονιμοποίηση κατά την αναπαραγωγή του είδους τους. Αυτή η αλλαγή μεταβιβάζεται και έτσι περνά σε όλα τα άτομα των επόμενων γενεών που εκτίθενται στις ίδιες συνθήκες, αν και οι απόγονοι δεν χρειάζεται πλέον να την αποκτήσουν με τον τρόπο με τον οποίο δημιουργήθηκε στην πραγματικότητα.

Σύμφωνα με τον Δαρβίνο

«Η καμηλοπάρδαλη, με το ψηλό ανάστημά της, τον πολύ μακρύ λαιμό, τα μπροστινά πόδια, το κεφάλι και τη γλώσσα της, είναι τέλεια προσαρμοσμένη στο να αφαιρεί φύλλα από τα πάνω κλαδιά των δέντρων… τα ψηλότερα άτομα, που ήταν μία ή δύο ίντσες ψηλότερα από τα άλλα, μπορούσαν συχνά να επιβιώσουν σε περιόδους ξηρασίας, περιπλανώμενα σε αναζήτηση τροφής σε όλη τη χώρα. Αυτή η μικρή διαφορά μεγέθους, λόγω των νόμων ανάπτυξης και μεταβλητότητας, δεν έχει σημασία για τα περισσότερα είδη. Αλλά ήταν διαφορετικά με την εκκολαπτόμενη 10η καμηλοπάρδαλη, αν λάβουμε υπόψη τον πιθανό τρόπο ζωής της, επειδή εκείνα τα άτομα που έχουν κάποια ή περισσότερα διαφορετικά μέρητα σώματα ήταν μακρύτερα από το συνηθισμένο, γενικά θα έπρεπε να ανησυχούν. Όταν διασταυρωθούν, θα έπρεπε να είχαν αφήσει απογόνους είτε με τα ίδια δομικά χαρακτηριστικά, είτε με τάση αλλαγής προς την ίδια κατεύθυνση, ενώ τα άτομα λιγότερο ευνοϊκά οργανωμένα από αυτή την άποψη θα έπρεπε να ήταν τα πιο επιρρεπή στο θάνατο. ... η φυσική επιλογή προστατεύει και ως εκ τούτου διαχωρίζει όλα τα ανώτερα άτομα, δίνοντάς τους την πλήρη ευκαιρία να διασταυρωθούν και συμβάλλει στην καταστροφή όλων των κατώτερων ατόμων.

Η θεωρία της άμεσης προσαρμογής των οργανισμών στις περιβαλλοντικές συνθήκες μέσω της εμφάνισης κατάλληλων αλλαγών και της κληρονομιάς τους βρίσκει υποστηρικτές στην παρούσα εποχή. Είναι δυνατό να αποκαλυφθεί ο ιδεαλιστικός χαρακτήρας του μόνο με βάση μια βαθιά αφομοίωση του δόγματος του Δαρβίνου για τη φυσική επιλογή - κινητήρια δύναμηεξέλιξη.

Σχετικότητα προσαρμογών των οργανισμών. Το δόγμα του Δαρβίνου για τη φυσική επιλογή όχι μόνο εξήγησε πώς η φυσική κατάσταση θα μπορούσε να προκύψει στον οργανικό κόσμο, αλλά απέδειξε επίσης ότι πάντα σχετική φύση.Στα ζώα και στα φυτά, μαζί με τα χρήσιμα χαρακτηριστικά, υπάρχουν και άχρηστα έως και επιβλαβή.

Ακολουθούν μερικά παραδείγματα οργάνων που είναι άχρηστα για τους οργανισμούς, ακατάλληλα όργανα: τα οστά από σχιστόλιθο σε ένα άλογο, τα υπολείμματα των πίσω άκρων μιας φάλαινας, τα υπολείμματα του τρίτου βλεφάρου σε πιθήκους και ανθρώπους, η σκωληκοειδής απόφυση του τυφλού εντέρου στους ανθρώπους.

Οποιαδήποτε προσαρμογή βοηθά τους οργανισμούς να επιβιώσουν μόνο σε εκείνες τις συνθήκες στις οποίες αναπτύχθηκε από τη φυσική επιλογή. Αλλά και κάτω από αυτές τις συνθήκες είναι σχετικό. Σε μια φωτεινή, ηλιόλουστη μέρα του χειμώνα, η πταρμιγκάνα βγαίνει σαν σκιά στο χιόνι. Ο λευκός λαγός, ανεπαίσθητος στο χιόνι στο δάσος, γίνεται ορατός στο φόντο των κορμών, τρέχοντας μέχρι την άκρη του δάσους.

Οι παρατηρήσεις της εκδήλωσης των ενστίκτων στα ζώα σε αρκετές περιπτώσεις δείχνουν την ακατάλληλη φύση τους. Οι νυχτερινές πεταλούδες πετούν προς τη φωτιά, αν και πεθαίνουν στη διαδικασία. Έλκονται από τη φωτιά από το ένστικτο: συλλέγουν νέκταρ κυρίως από ανοιχτόχρωμα άνθη, ευδιάκριτα τη νύχτα. Το περισσότερο καλύτερη προστασίαοργανισμοί δεν είναι αξιόπιστοι σε όλες τις περιπτώσεις. Τα πρόβατα τρώνε την αράχνη karakurt της Κεντρικής Ασίας χωρίς να βλάψουν τον εαυτό τους, της οποίας το δάγκωμα είναι δηλητηριώδες για πολλά ζώα.

Η στενή εξειδίκευση του σώματος μπορεί να προκαλέσει το θάνατο του σώματος. Το swift δεν μπορεί να απογειωθεί από μια επίπεδη επιφάνεια, καθώς έχει μακριά φτερά, αλλά πολύ κοντά πόδια. Απογειώνεται μόνο σπρώχνοντας από κάποια άκρη, όπως από εφαλτήριο.

Οι προσαρμογές των φυτών που εμποδίζουν τα ζώα να φάνε είναι σχετικές. Τα πεινασμένα βοοειδή τρώνε επίσης φυτά που προστατεύονται από αγκάθια. Το αμοιβαίο όφελος των οργανισμών που συνδέονται με συμβιωτικές σχέσεις είναι επίσης σχετικό. Μερικές φορές τα μυκητιακά νήματα ενός λειχήνα καταστρέφουν τα φύκια που συγκατοικούν μαζί τους. Όλα αυτά και πολλά άλλα στοιχεία δείχνουν ότι η σκοπιμότητα δεν είναι απόλυτη, αλλά σχετική.

Πειραματικά στοιχεία φυσικής επιλογής.Στη μετα-Δαρβινική εποχή, διεξήχθησαν μια σειρά από πειράματα που επιβεβαίωσαν την παρουσία φυσικής επιλογής στη φύση. Για παράδειγμα, τα ψάρια (gambusia) τοποθετούνταν σε πισίνες με διαφορετικού χρώματος πυθμένα. Τα πουλιά κατέστρεψαν το 70% των ψαριών στην πισίνα όπου ήταν πιο ορατά και το 43% όπου ταίριαζαν καλύτερα με το φόντο του βυθού.

Σε ένα άλλο πείραμα, παρατηρήθηκε η συμπεριφορά των σκαπανέων (ομάδας περαστικών), που δεν ράμφησαν τις κάμπιες του προστάτη σκόρου μέχρι να μετακινηθούν.

Τα πειράματα έχουν επιβεβαιώσει τη σημασία του προειδοποιητικού χρωματισμού στη διαδικασία της φυσικής επιλογής. Στην άκρη του δάσους, τα έντομα που ανήκουν σε 200 είδη ήταν απλωμένα σε σανίδες. Τα πουλιά πέταξαν περίπου 2000 φορές και ράμφησαν μόνο τα έντομα που δεν είχαν προειδοποιητικό χρώμα.

Έχει επίσης βρεθεί πειραματικά ότι τα περισσότερα πτηνά αποφεύγουν τα υμενόπτερα έντομα με δυσάρεστη γεύση. Έχοντας ραμφίσει μια σφήκα, το πουλί δεν αγγίζει τις σφήκες για τρεις έως έξι μήνες. Έπειτα αρχίζει να τα ραμφίζει μέχρι να πιάσει μια σφήκα, μετά την οποία πάλι δεν αγγίζει τις μύγες για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Πειράματα έγιναν πάνω στον «τεχνητό μιμητισμό». Τα πουλιά έφαγαν πρόθυμα προνύμφες σκαθαριού - σκαθάρι αλευριού, βαμμένο με άγευστη καρμίνη. Μερικές από τις προνύμφες καλύφθηκαν με ένα μείγμα βαφής με κινίνη ή άλλη δυσάρεστη ουσία. Τα πουλιά, έχοντας συναντήσει τέτοιες προνύμφες, σταμάτησαν να ραμφίζουν όλες τις έγχρωμες προνύμφες. Η εμπειρία άλλαξε: διάφορα σχέδια έγιναν στο σώμα των προνυμφών και τα πουλιά πήραν μόνο εκείνα των οποίων το σχέδιο δεν συνοδεύτηκε από μια δυσάρεστη γεύση. Έτσι, τα πουλιά ανέπτυξαν ένα εξαρτημένο αντανακλαστικό για να προειδοποιούν φωτεινά σήματα ή σχέδια.

Πειραματική μελέτη της φυσικής επιλογής πραγματοποιήθηκε επίσης από βοτανολόγους. Αποδείχθηκε ότι τα ζιζάνια έχουν μια σειρά από βιολογικά χαρακτηριστικά, η εμφάνιση και η ανάπτυξη των οποίων μπορεί να εξηγηθεί μόνο ως προσαρμογές στις συνθήκες που δημιουργεί ο ανθρώπινος πολιτισμός. Για παράδειγμα, τα φυτά camelina (οικογένεια σταυρανθών) και toritsa (οικογένεια γαρύφαλλου) έχουν σπόρους πολύ παρόμοιους σε μέγεθος και βάρος με τους σπόρους λιναριού, των οποίων τις καλλιέργειες προσβάλλουν. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί και για τους σπόρους της κουδουνίστρας χωρίς φτερά (της οικογένειας Norichnikov), που ρίχνει καλλιέργειες σίκαλης. Τα ζιζάνια συνήθως ωριμάζουν ταυτόχρονα με τα καλλιεργούμενα φυτά. Οι σπόροι και των δύο είναι δύσκολο να διαχωριστούν ο ένας από τον άλλο όταν κερδίζουν. Ο άνθρωπος κούρεψε, άλωνε τα ζιζάνια μαζί με τη σοδειά και μετά έσπειρε στο χωράφι. Άθελά του και ασυνείδητα, συνέβαλε στη φυσική επιλογή σπόρων διαφόρων ζιζανίων κατά μήκος της γραμμής ομοιότητας με τους σπόρους των καλλιεργούμενων φυτών.

Ένα από τα αποτελέσματα της φυσικής επιλογής, που είναι ο φυσικός οδηγός κινητήρια δύναμηΗ διαδικασία της εξέλιξης μπορεί να ονομαστεί ανάπτυξη προσαρμογών σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς - προσαρμογές στο περιβάλλον. Ο Χ. Δαρβίνος τόνισε ότι όλες οι προσαρμογές, όσο τέλειες κι αν είναι, είναι σχετικές. Η φυσική επιλογή σχηματίζει προσαρμογή σε συγκεκριμένες συνθήκες ύπαρξης (σε Δοσμένος χρόνοςκαι σε ένα δεδομένο μέρος), και όχι σε όλες τις πιθανές περιβαλλοντικές συνθήκες. Η ποικιλία των ειδικών προσαρμογών μπορεί να χωριστεί σε διάφορες ομάδες, οι οποίες είναι μορφές προσαρμοστικότητας των οργανισμών στο περιβάλλον.

Μερικές μορφές φυσικής κατάστασης σε ζώα:

1. Προστατευτικός χρωματισμός και σχήμα σώματος (καμουφλάζ). Για παράδειγμα: ακρίδα, χιονισμένη κουκουβάγια, καλκάνι, χταπόδι, έντομο ραβδί.

2. Προειδοποιητικός χρωματισμός. Για παράδειγμα: σφήκες, μέλισσες, πασχαλίτσα, κροταλίες.

3. Τρομακτική συμπεριφορά. Για παράδειγμα: βομβαρδιστικό σκαθάρι, skunk ή αμερικανικό βρώμα.

4. Μιμητισμός (εξωτερική ομοιότητα απροστάτευτων ζώων με προστατευόμενα). Για παράδειγμα: μια μύγα hoverfly μοιάζει με μέλισσα, τα αβλαβή τροπικά φίδια μοιάζουν με δηλητηριώδη φίδια.

Μερικές μορφές φυσικής κατάστασης στα φυτά:

Ξηρές προσαρμογές. Για παράδειγμα: εφηβεία φύλλων, συσσώρευση υγρασίας στο στέλεχος (κάκτος, μπαομπάμπ), μετατροπή των φύλλων σε βελόνες.
Προσαρμογές σε υψηλή υγρασία. Για παράδειγμα: μεγάλη επιφάνεια φύλλου, πολλές στομίες, αυξημένος ρυθμός εξάτμισης.
προσαρμογή στην επικονίαση από έντομα. Για παράδειγμα: φωτεινό, ελκυστικό χρώμα λουλουδιών, παρουσία νέκταρ, μυρωδιά, σχήμα λουλουδιού.
προσαρμογές για την επικονίαση του ανέμου. Για παράδειγμα: η αφαίρεση στήμονων με ανθήρες πολύ πέρα από το άνθος, μικρή, ελαφριά γύρη, το ύπερο είναι έντονα εφηβικό, τα πέταλα και τα σέπαλα δεν έχουν αναπτυχθεί, δεν παρεμποδίζουν το φύσημα άλλων τμημάτων του λουλουδιού με τον άνεμο.

Η καταλληλότητα των οργανισμών είναι η σχετική σκοπιμότητα της δομής και των λειτουργιών ενός οργανισμού, η οποία είναι το αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής, η οποία εξαλείφει άτομα που δεν είναι προσαρμοσμένα στις δεδομένες συνθήκες ύπαρξης. Έτσι, ο προστατευτικός χρωματισμός του καφέ λαγού το καλοκαίρι τον κάνει αόρατο, αλλά απροσδόκητα πεσμένο χιόνι πατρονικός χρωματισμόςο λαγός το καθιστά μη πρακτικό, καθώς γίνεται καθαρά ορατό στα αρπακτικά. αιολικά γονιμοποιημένα φυτά σε ΒΡΟΧΕΡΟΣ ΚΑΙΡΟΣπαραμένουν χωρίς επικονίαση.

Τα φυτά και τα ζώα είναι εξαιρετικά προσαρμοσμένα στο περιβάλλον στο οποίο ζουν. Η έννοια της «καταλληλότητας του είδους» περιλαμβάνει όχι μόνο εξωτερικά σημάδια, αλλά και την αντιστοιχία της δομής των εσωτερικών οργάνων με τις λειτουργίες που εκτελούν (για παράδειγμα, το μακρύ και πολύπλοκο πεπτικό σύστημα των μηρυκαστικών που τρώνε φυτικές τροφές). Η αντιστοιχία των φυσιολογικών λειτουργιών του οργανισμού με τις συνθήκες του οικοτόπου του, την πολυπλοκότητα και την ποικιλομορφία τους περιλαμβάνεται επίσης στην έννοια της φυσικής κατάστασης.

Η προσαρμοστική συμπεριφορά έχει μεγάλη σημασία για την επιβίωση των οργανισμών στον αγώνα για ύπαρξη. Εκτός από την απόκρυψη ή την εκδηλωτική, τρομακτική συμπεριφορά όταν πλησιάζει ένας εχθρός, υπάρχουν πολλές άλλες επιλογές προσαρμοστικής συμπεριφοράς που εξασφαλίζουν την επιβίωση ενηλίκων ή ανηλίκων. Έτσι, πολλά ζώα αποθηκεύουν τροφή για τη δυσμενή εποχή του χρόνου. Στην έρημο, για πολλά είδη, η ώρα της μεγαλύτερης δραστηριότητας είναι τη νύχτα, όταν η ζέστη υποχωρεί.

$mob_info$