Είδη προσαρμογής: μορφολογικές, φυσιολογικές και συμπεριφορικές προσαρμογές. Τύποι προσαρμογής: μορφολογική, φυσιολογική και συμπεριφορική προσαρμογή Προσαρμογή συμπεριφοράς ζώων και φυτών

Μια τέτοια παρατήρηση είναι ενδιαφέρουσα. Στα ζώα των βόρειων πληθυσμών, όλα τα επιμήκη μέρη του σώματος - άκρα, ουρά, αυτιά - καλύπτονται πυκνό στρώμαμαλλί και φαίνονται σχετικά πιο κοντοί από εκείνους του ίδιου είδους, αλλά ζουν σε ζεστό κλίμα.

Αυτό το μοτίβο, γνωστό ως κανόνας Alain, ισχύει τόσο για τα άγρια ​​όσο και για τα οικόσιτα ζώα.

Υπάρχει μια αξιοσημείωτη διαφορά στη δομή του σώματος της βόρειας αλεπούς και της αλεπούς fennec στο νότο, του βόρειου κάπρου και του αγριόχοιρου στον Καύκασο. Τα εξωφυλικά οικόσιτα σκυλιά στην Επικράτεια του Κρασνοντάρ, βοοειδή τοπικής επιλογής διακρίνονται από χαμηλότερο ζωντανό βάρος σε σύγκριση με τους εκπροσώπους αυτών των ειδών, ας πούμε, το Αρχάγγελσκ.

Συχνά ζώα από τους νότιους πληθυσμούς των μακρυπόδων και των μακρυωτιών. Μεγάλα αυτιά, απαράδεκτα σε χαμηλές θερμοκρασίες, προέκυψαν ως προσαρμογή στη ζωή σε μια ζεστή ζώνη.

Και τα ζώα των τροπικών περιοχών έχουν απλά τεράστια αυτιά (ελέφαντες, κουνέλια, οπληφόρα). Τα αυτιά του αφρικανικού ελέφαντα είναι ενδεικτικά, το εμβαδόν του οποίου είναι το 1/6 της επιφάνειας ολόκληρου του σώματος του ζώου. Έχουν άφθονη νεύρωση και αγγείωση. ΣΕ ζεστός καιρόςΣε έναν ελέφαντα, περίπου το 1/3 του συνολικού κυκλοφορούντος αίματος διέρχεται από το κυκλοφορικό σύστημα των κελυφών των αυτιών. Ως αποτέλεσμα της αυξημένης ροής αίματος, εκπέμπεται υπερβολική θερμότητα στο εξωτερικό περιβάλλον.

Ακόμη πιο εντυπωσιακή είναι η προσαρμοστική του ικανότητα να υψηλές θερμοκρασίεςλαγός της ερήμου Lapus alleni. Σε αυτό το τρωκτικό, το 25% ολόκληρης της επιφάνειας του σώματος πέφτει σε γυμνά αυτιά. Δεν είναι σαφές ποιο είναι το κύριο βιολογικό καθήκον τέτοιων αυτιών: να ανιχνεύουν έγκαιρα την προσέγγιση του κινδύνου ή να συμμετέχουν στη θερμορύθμιση. Τόσο η πρώτη όσο και η δεύτερη εργασία επιλύονται από το ζώο πολύ αποτελεσματικά. Το τρωκτικό έχει έντονο αυτί. Αναπτηγμένος κυκλοφορικό σύστηματα αυτιά με μοναδική αγγειοκινητική ικανότητα εξυπηρετούν μόνο τη θερμορύθμιση. Αυξάνοντας και περιορίζοντας τη ροή του αίματος μέσω των αυτιών, το ζώο αλλάζει τη μεταφορά θερμότητας κατά 200-300%. Τα όργανα ακοής του εκτελούν τη λειτουργία της διατήρησης της θερμικής ομοιόστασης και της εξοικονόμησης νερού.

Λόγω του κορεσμού των αυτιών με θερμοευαίσθητες νευρικές απολήξεις και ταχείες αγγειοκινητικές αντιδράσεις από την επιφάνεια των αυτιών, ένας μεγάλος αριθμός απόπερίσσεια θερμικής ενέργειας στον ελέφαντα, και ιδιαίτερα στον λεπό.

Η δομή του σώματος ενός συγγενή των σύγχρονων ελεφάντων, του μαμούθ, ταιριάζει καλά στο πλαίσιο του υπό συζήτηση προβλήματος. Αυτό το βόρειο ανάλογο του ελέφαντα, αν κρίνουμε από τα διατηρημένα υπολείμματα που βρέθηκαν στην τούνδρα, ήταν πολύ μεγαλύτερο από το νότιο συγγενή του. Όμως τα αυτιά του μαμούθ είχαν μικρότερη σχετική επιφάνεια και, επιπλέον, ήταν καλυμμένα με πυκνά μαλλιά. Το μαμούθ είχε σχετικά κοντά άκρα και κοντό κορμό.

Τα μακριά άκρα είναι δυσμενή σε χαμηλές θερμοκρασίες, καθώς χάνεται πάρα πολλή θερμική ενέργεια από την επιφάνειά τους. Αλλά σε ζεστά κλίματα, τα μακριά άκρα είναι μια χρήσιμη προσαρμογή. Σε συνθήκες ερήμου, οι καμήλες, οι κατσίκες, τα άλογα τοπικής επιλογής, καθώς και τα πρόβατα, οι γάτες, κατά κανόνα, έχουν μακριά πόδια.

Σύμφωνα με τον H. Hensen, ως αποτέλεσμα της προσαρμογής σε χαμηλές θερμοκρασίες στα ζώα, οι ιδιότητες του υποδόριου λίπους και του μυελού των οστών αλλάζουν. Στα αρκτικά ζώα, το οστικό λίπος από τη φάλαγγα των δακτύλων έχει χαμηλό σημείο τήξης και δεν παγώνει ακόμη και σε σοβαρούς παγετούς. Ωστόσο, το οστικό λίπος από οστά που δεν έρχονται σε επαφή με ψυχρή επιφάνεια, όπως το μηριαίο οστό, έχει συμβατικές φυσικοχημικές ιδιότητες. Το υγρό λίπος στα οστά των κάτω άκρων παρέχει θερμομόνωση και κινητικότητα των αρθρώσεων.

Η συσσώρευση λίπους σημειώνεται όχι μόνο στα ζώα του βορρά, για τα οποία χρησιμεύει ως θερμομόνωση και πηγή ενέργειας σε μια περίοδο που δεν υπάρχει τροφή λόγω έντονης κακοκαιρίας. Το λίπος συσσωρεύεται και τα ζώα που ζουν σε ζεστά κλίματα. Αλλά η ποιότητα, η ποσότητα και η κατανομή του σωματικού λίπους στα ζώα του βορρά και του νότου είναι διαφορετική. Στα άγρια ​​ζώα της Αρκτικής, το λίπος κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το σώμα στον υποδόριο ιστό. Σε αυτή την περίπτωση, το ζώο σχηματίζει ένα είδος θερμομονωτικής κάψουλας.

Στα ζώα της εύκρατης ζώνης, το λίπος ως θερμομονωτικό συσσωρεύεται μόνο σε είδη με κακώς αναπτυγμένο τρίχωμα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το αποθηκευμένο λίπος χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας κατά τη διάρκεια της πεινασμένης χειμερινής (ή καλοκαιρινής) περιόδου.

Σε ζεστά κλίματα, οι αποθέσεις υποδόριου λίπους φέρουν διαφορετική φυσιολογική επιβάρυνση. Η κατανομή του σωματικού λίπους σε όλο το σώμα των ζώων χαρακτηρίζεται από μεγάλη ανομοιομορφία. Το λίπος εντοπίζεται στο άνω και πίσω μέρος του σώματος. Για παράδειγμα, στις αφρικανικές σαβάνες με οπλές, το στρώμα του υποδόριου λίπους εντοπίζεται κατά μήκος της σπονδυλικής στήλης. Προστατεύει το ζώο από τον καυτό ήλιο. Η κοιλιά είναι εντελώς απαλλαγμένη από λίπος. Είναι επίσης πολύ λογικό. Το έδαφος, το γρασίδι ή το νερό, το οποίο είναι πιο κρύο από τον αέρα, εξασφαλίζει αποτελεσματική απομάκρυνση της θερμότητας μέσω του κοιλιακού τοιχώματος απουσία λίπους. Οι μικρές αποθέσεις λίπους και τα ζώα σε ένα ζεστό κλίμα είναι πηγή ενέργειας για μια περίοδο ξηρασίας και τη σχετική πεινασμένη ύπαρξη φυτοφάγων.

Το εσωτερικό λίπος των ζώων σε ένα ζεστό και ξηρό κλίμα εκτελεί μια άλλη εξαιρετικά χρήσιμη λειτουργία. Σε συνθήκες έλλειψης ή παντελούς απουσίας νερού, το εσωτερικό λίπος χρησιμεύει ως πηγή νερού. Ειδικές μελέτες δείχνουν ότι η οξείδωση 1000 g λίπους συνοδεύεται από το σχηματισμό 1100 g νερού.

Παράδειγμα ανεπιτήδευτου στις άνυδρες συνθήκες της ερήμου είναι οι καμήλες, τα πρόβατα με χοντρή και χοντρή ουρά και βοοειδή που μοιάζουν με ζεβού. Η μάζα λίπους που συσσωρεύεται στις καμπούρες μιας καμήλας και στην παχιά ουρά ενός προβάτου είναι το 20% του ζωντανού βάρους τους. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι ένα πρόβατο με παχιά ουρά 50 κιλών έχει παροχή νερού περίπου 10 λίτρων και μια καμήλα ακόμη περισσότερο - περίπου 100 λίτρα. Τα τελευταία παραδείγματα απεικονίζουν τις μορφοφυσιολογικές και βιοχημικές προσαρμογές των ζώων σε ακραίες θερμοκρασίες. Μορφολογικές προσαρμογέςεξαπλωθεί σε πολλά όργανα. Στα βόρεια ζώα, υπάρχει μεγάλος όγκος του γαστρεντερικού σωλήνα και μεγάλο σχετικό μήκος του εντέρου, εναποτίθενται περισσότερο εσωτερικό λίποςσε omentums και περινεφρική κάψουλα.

Τα ζώα της άνυδρης ζώνης έχουν μια σειρά από μορφολογικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του συστήματος ούρησης και απέκκρισης. Ήδη από τις αρχές του 20ου αιώνα. Οι μορφολόγοι έχουν ανακαλύψει διαφορές στη δομή των νεφρών των ζώων και των ζώων της ερήμου εύκρατο κλίμα. Στα ζώα με θερμό κλίμα, ο μυελός είναι πιο ανεπτυγμένος λόγω της αύξησης του ορθοσωληνοειδούς τμήματος του νεφρώνα.

Για παράδειγμα, στο Αφρικανικό λιοντάριτο πάχος του νεφρικού μυελού είναι 34 mm, ενώ στον οικόσιτο χοίρο μόλις 6,5 mm. Η ικανότητα των νεφρών να συγκεντρώνουν τα ούρα συσχετίζεται θετικά με το μήκος του βρόχου του Hendle.

Εκτός από τα δομικά χαρακτηριστικά σε ζώα της άνυδρης ζώνης, βρέθηκαν λειτουργικά χαρακτηριστικά του ουροποιητικού συστήματος. Έτσι, για έναν αρουραίο καγκουρό, η έντονη ικανότητα της ουροδόχου κύστης να επαναρροφεί νερό από τη σύνθεση των δευτερογενών ούρων είναι φυσιολογική. Στα ανιόντα και φθίνοντα κανάλια του βρόχου του Hendle, η ουρία φιλτράρεται - μια διαδικασία κοινή στο οζίδιο του νεφρώνα.

Η προσαρμοστική λειτουργία του ουροποιητικού συστήματος βασίζεται στη νευροχυμική ρύθμιση με έντονο ορμονικό συστατικό. Στους αρουραίους καγκουρό, η συγκέντρωση της ορμόνης βαζοπρεσίνης είναι αυξημένη. Έτσι, στα ούρα ενός αρουραίου καγκουρό, η συγκέντρωση αυτής της ορμόνης είναι 50 U / ml, σε εργαστηριακό αρουραίο - μόνο 5-7 U / ml. Στον ιστό της υπόφυσης ενός αρουραίου καγκουρό, η περιεκτικότητα σε βαζοπρεσίνη είναι 0,9 U/mg, σε έναν εργαστηριακό αρουραίο είναι τρεις φορές μικρότερη (0,3 U/mg). Σε συνθήκες στέρησης νερού, οι διαφορές μεταξύ των ζώων παραμένουν, αν και η εκκριτική δραστηριότητα της νευροϋπόφυσης αυξάνεται τόσο στο ένα όσο και στο άλλο ζώο.

Η απώλεια ζωντανού βάρους κατά τη στέρηση νερού σε άγονα ζώα είναι μικρότερη. Εάν μια καμήλα χάσει το 2-3% του ζωντανού βάρους της κατά τη διάρκεια μιας εργάσιμης ημέρας, λαμβάνοντας μόνο σανό χαμηλής ποιότητας, τότε ένα άλογο και ένας γάιδαρος υπό τις ίδιες συνθήκες θα χάσουν το 6-8% του ζωντανού βάρους τους λόγω αφυδάτωσης.

Η θερμοκρασία του οικοτόπου έχει σημαντικό αντίκτυπο στη δομή του δέρματος των ζώων. Σε ψυχρά κλίματα, το δέρμα είναι πιο παχύ, το τρίχωμα είναι πιο παχύ και υπάρχουν κάτω. Όλα αυτά συμβάλλουν στη μείωση της θερμικής αγωγιμότητας της επιφάνειας του σώματος. Σε ζώα με ζεστό κλίμα, ισχύει το αντίθετο: λεπτό δέρμα, αραιές τρίχες, χαμηλές θερμομονωτικές ιδιότητες του δέρματος στο σύνολό του.

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.

Προσαρμογές συμπεριφοράς - αυτά είναι τα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς που αναπτύσσονται στη διαδικασία της εξέλιξης που τους επιτρέπουν να προσαρμοστούν και να επιβιώσουν στις δεδομένες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα- χειμωνιάτικο όνειρο μιας αρκούδας.

Επίσης είναι παραδείγματα 1) η δημιουργία καταφυγίων, 2) η μετακίνηση με σκοπό την επιλογή οπ συνθήκες θερμοκρασίας, ιδιαίτερα σε συνθήκες ακραίου τ. 3) η διαδικασία εντοπισμού και καταδίωξης θηράματος από αρπακτικά και από θηράματα - σε αντιδράσεις απόκρισης (για παράδειγμα, απόκρυψη).

κοινό για τα ζώα τρόπος προσαρμογής στις δύσκολες στιγμές- μετανάστευση. (Οι Saiga saigas φεύγουν ετησίως για το χειμώνα στις χωρίς χιόνι νότιες ημιερήμους, όπου τα χειμωνιάτικα χόρτα είναι πιο θρεπτικά και προσβάσιμα λόγω του ξηρού κλίματος. Ωστόσο, το καλοκαίρι, τα βότανα της ερήμου καίγονται γρήγορα, επομένως, κατά τη διάρκεια του περίοδος αναπαραγωγής, οι σάιγκα μετακινούνται σε πιο υγρές βόρειες στέπες).

Παραδείγματα 4) συμπεριφορά κατά την αναζήτηση τροφής και σεξουαλικού συντρόφου, 5) ζευγάρωμα, 6) τάισμα απογόνων, 7) αποφυγή κινδύνου και προστασία της ζωής σε περίπτωση απειλής, 8) επιθετικότητα και απειλητικές στάσεις, 9) φροντίδα για τους απογόνους, η οποία αυξάνει την πιθανότητα επιβίωσης του μικρού, 10) ένωση σε κοπάδια, 11) μίμηση τραυματισμού ή θανάτου σε περίπτωση απειλής επίθεσης.

21. Μορφές ζωής, ως αποτέλεσμα της προσαρμογής των οργανισμών στη δράση ενός συμπλέγματος περιβαλλοντικών παραγόντων.Ταξινόμηση των μορφών ζωής των φυτών σύμφωνα με τους K.Raunkier, I.G.Serebryakov, ζώα σύμφωνα με τον D.N.Kashkarov.

Ο όρος «μορφή ζωής» εισήχθη τη δεκαετία του '80 από τον E. Warming. Κατάλαβε τη μορφή ζωής ως «μια μορφή στην οποία το βλαστικό σώμα ενός φυτού (ατόμου) είναι σε αρμονία με το εξωτερικό περιβάλλον καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του, από την κούνια μέχρι το φέρετρο, από το σπόρο μέχρι το θάνατο». Αυτός είναι ένας πολύ βαθύς ορισμός.

Οι μορφές ζωής όπως δείχνουν οι τύποι προσαρμοστικών δομών: 1) μια ποικιλία τρόπων προσαρμογής διαφορετικών ειδών φυτών ακόμη και στις ίδιες συνθήκες,

2) η πιθανότητα ομοιότητας αυτών των μονοπατιών σε φυτά που είναι εντελώς άσχετα, που ανήκουν ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ, γένη, οικογένειες.

-> Η ταξινόμηση των μορφών ζωής βασίζεται στη δομή των βλαστικών οργάνων και αντανακλά II και συγκλίνουσες διαδρομές οικολογικής εξέλιξης.

Σύμφωνα με τον Raunkier:εφάρμοσε το σύστημά του για να ανακαλύψει τη σχέση μεταξύ των μορφών ζωής των φυτών και του κλίματος.

Ξεχώρισε ένα σημαντικό χαρακτηριστικό που χαρακτηρίζει την προσαρμογή των φυτών στη μεταφορά μιας δυσμενούς εποχής - ψυχρής ή ξηρής.

Αυτό το σημάδι είναι η θέση των ανανεωτικών μπουμπουκιών στο φυτό σε σχέση με το επίπεδο του υποστρώματος και της χιονοκάλυψης. Ο Raunkier απέδωσε αυτό στην προστασία των νεφρών σε δυσμενείς περιόδους του χρόνου.

1)φανερόφυτα- τα μπουμπούκια πέφτουν σε χειμερία νάρκη ή αντέχουν την ξηρή περίοδο «ανοιχτά», ψηλά πάνω από το έδαφος (δέντρα, θάμνοι, ξυλώδη αμπέλια, επίφυτα).

-> συνήθως προστατεύονται από ειδικά λέπια μπουμπουκιών, τα οποία διαθέτουν πλήθος συσκευών για τη διατήρηση του κώνου ανάπτυξης και των νεαρών φύλλων πριμόρδια που περικλείονται μέσα τους από την απώλεια υγρασίας.

2)χαμηφίτες- οι οφθαλμοί βρίσκονται σχεδόν στο επίπεδο του εδάφους ή όχι υψηλότερα από 20-30 cm πάνω από αυτό (θάμνοι, ημιθάμνοι, έρποντα φυτά). Σε ψυχρά και νεκρά κλίματα, αυτοί οι νεφροί πολύ συχνά λαμβάνουν πρόσθετη προστασία το χειμώνα, εκτός από τα δικά τους λέπια νεφρών: πέφτουν σε χειμερία νάρκη κάτω από το χιόνι.

3)κρυπτόφυτα- 1) γεώφυτα - μπουμπούκια βρίσκονται στο έδαφος σε ορισμένο βάθος (χωρίζονται σε ριζωματώδεις, κονδυλώδεις, βολβώδεις),

2) υδρόφυτα - τα μπουμπούκια διαχειμάζουν κάτω από το νερό.

4)ημικρυπτόφυτα- συνήθως ποώδη φυτά. οι ανανεωτικοί οφθαλμοί τους βρίσκονται στο επίπεδο του εδάφους ή βυθίζονται πολύ ρηχά, στα απορρίμματα που σχηματίζονται από τα απόβλητα των φύλλων - ένα ακόμη πρόσθετο «κάλυμμα» για τα μπουμπούκια. Μεταξύ των ημικρυπτόφυτων, ο Raunkier διακρίνει " ηρωτογειικρυπτόφυτα«με επιμήκεις βλαστούς, που πεθαίνουν ετησίως στη βάση, όπου βρίσκονται οι οφθαλμοί ανανέωσης, και ημικρυπτόφυτα ροζέτας, στο οποίο οι βραχυμένοι βλαστοί μπορούν να διαχειμάσουν σε ολόκληρο το επίπεδο του εδάφους.

5)τερόφυτα- ειδική ομάδα Αυτά είναι μονοετή φυτά στα οποία όλα τα βλαστικά μέρη πεθαίνουν μέχρι το τέλος της σεζόν και δεν υπάρχουν μπουμπούκια που διαχειμάζουν - αυτά τα φυτά ανανεώνονται τον επόμενο χρόνο από σπόρους που ξεχειμωνιάζουν ή επιβιώνουν σε μια ξηρή περίοδο στο έδαφος ή στο έδαφος.

Σύμφωνα με τον Serebryakov:

Χρήση και γενίκευση του προτεινόμενου σε διαφορετική ώρατάξη, πρότεινε να ονομαστεί η μορφή ζωής ένα είδος habitus - (χαρακτηριστική μορφή, εμφάνιση org-ma) ομάδες φυτών, που προκύπτουν ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης και της ανάπτυξης σε συνθήκες opr - ως έκφραση της προσαρμοστικότητας σε αυτές τις συνθήκες.

Η βάση της ταξινόμησής του είναι ένα σημάδι της διάρκειας ζωής ολόκληρου του φυτού και των σκελετικών αξόνων του.

Α. Ξυλώδη φυτά

1. Δέντρα

2. Θάμνοι

3. Θάμνοι

Β. Ημιξυλώδη φυτά

1.Υποθάμνοι

2.Υποθάμνοι

Β. Εδάφη χόρτα

1.Πολυκαρπικά βότανα (πολυετή βότανα, ανθίζουν πολλές φορές)

2. Μονοκαρπικά βότανα (ζουν για αρκετά χρόνια, ανθίζουν μια φορά και πεθαίνουν)

Δ. Νερό χόρτα

1. Αμφίβια βότανα

2.Πλωτά και υποβρύχια χόρτα

Η μορφή ζωής ενός δέντρου αποδεικνύεται ότι είναι μια εξώθηση προσαρμογών σε συνθήκες που είναι πιο ευνοϊκές για την ανάπτυξη.

ΣΕ δάση των υγρών τροπικών περιοχών- τα περισσότερα είδη δέντρων (έως 88% στην περιοχή του Αμαζονίου της Βραζιλίας) και στην τούνδρα και τα υψίπεδαδεν υπάρχουν αληθινά δέντρα. Στην περιοχή δάση τάιγκατα δέντρα αντιπροσωπεύονται από λίγα μόνο είδη. Όχι περισσότερο από το 10–12% του συνολικού αριθμού των ειδών είναι δέντρα και στη χλωρίδα της εύκρατης δασικής ζώνης της Ευρώπης.

Σύμφωνα με τον Kashkarov:

Ι. Πλωτές φόρμες.

1. Καθαρά υδρόβια: α) νεκτόν. β) πλαγκτόν; γ) βένθος.

2. Ημι-υδάτινο:

α) καταδύσεις β) όχι κατάδυση? γ) να παίρνεις τροφή μόνο από το νερό.

II. Μορφές τρυπήματος.

1. Απόλυτοι εκσκαφείς (που περνούν όλη τους τη ζωή υπόγεια).

2. Σχετικές ανασκαφές (έρχονται στην επιφάνεια).

III. εδαφικές μορφές.

1. Δεν κάνει τρύπες: α) τρέχει. β) άλμα? γ) σέρνεται.

2. Κάνοντας τρύπες: α) τρέξιμο. β) άλμα? γ) σέρνεται.

3. Ζώα από βράχους.

IV. Φόρμες αναρρίχησης ξύλου.

1. Δεν κατεβαίνει από τα δέντρα.

2. Μόνο αναρρίχηση σε δέντρα.

V. Μορφές αέρα.

1. Λήψη τροφής στον αέρα.

2. Αναζήτηση τροφής από τον αέρα.

Στην εξωτερική εμφάνιση των πτηνών εκδηλώνεται σε σημαντικό βαθμό ο περιορισμός τους σε συγκεκριμένους τύπους οικοτόπων και η φύση της κίνησης κατά την απόκτηση τροφής.

1) ξυλώδη βλάστηση.

2) ανοιχτούς χερσαίους χώρους.

3) βάλτοι και κοπάδια.

4) υδάτινους χώρους.

Σε καθεμία από αυτές τις ομάδες, διακρίνονται συγκεκριμένες μορφές:

α) λήψη τροφής με αναρρίχηση (περιστέρια, παπαγάλοι, δρυοκολάπτες, περαστικοί)

β) αναζήτηση τροφής κατά την πτήση (μακρόπτερα, στα δάση - κουκουβάγιες, νυχτοκάμαρες, πάνω από το νερό - μύτη με σωλήνες).

γ) σίτιση ενώ κινείστε στο έδαφος (επί ανοιχτοί χώροι- γερανοί, στρουθοκάμηλοι. δάσος - τα περισσότερα κοτόπουλο? σε βάλτους και ρηχά - μερικά περαστικά, φλαμίνγκο).

δ) όσοι προμηθεύονται τροφή με κολύμπι και καταδύσεις (χαλίκια, κωπέποδα, χήνες, πιγκουίνοι).

22. Τα κύρια περιβάλλοντα ζωής και τα χαρακτηριστικά τους: γη-αέρας και νερό.

εδάφους-αέρα- τα περισσότερα ζώα και φυτά ζουν.
Χαρακτηρίζεται από 7 κύριους αβιοτικούς παράγοντες:

1.Χαμηλή πυκνότητα αέραδυσκολεύει τη διατήρηση του σχήματος του σώματος και προκαλεί την εικόνα του συστήματος στήριξης.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: 1. Τα υδρόβια φυτά δεν έχουν μηχανικούς ιστούς: εμφανίζονται μόνο σε χερσαίες μορφές. 2. Τα ζώα πρέπει να έχουν σκελετό: υδροσκελετό (στα στρογγυλά σκουλήκια), ή εξωτερικό σκελετό (στα έντομα) ή εσωτερικό σκελετό (στα θηλαστικά).

Η χαμηλή πυκνότητα του μέσου διευκολύνει την κίνηση των ζώων. Πολλά χερσαία είδη είναι ικανά να πετάξουν.(πουλιά και έντομα, αλλά υπάρχουν και θηλαστικά, αμφίβια και ερπετά). Η πτήση σχετίζεται με την αναζήτηση θηράματος ή την επανεγκατάσταση. Οι κάτοικοι της γης απλώνονται μόνο στη Γη, η οποία χρησιμεύει ως το στήριγμα και το σημείο πρόσδεσής τους. Σε σχέση με την ενεργό πτήση σε τέτοιους οργανισμούς τροποποιημένα μπροστινά άκραΚαι ανεπτυγμένους θωρακικούς μύες.

2) Κινητικότητα αέριων μαζών

*Παρέχει την ύπαρξη αεροπλαγκτού. Αποτελείται από γύρη, σπόρους και καρπούς φυτών, μικρά έντομα και αραχνίδια, σπόρια μυκήτων, βακτήρια και κατώτερα φυτά.

Αυτή η οικολογική ομάδα org-in προσαρμόστηκε λόγω της μεγάλης ποικιλίας φτερών, εκβλαστήσεων, ιστών αράχνης ή λόγω πολύ μικρών μεγεθών.

* μέθοδος επικονίασης φυτών με άνεμο - αναιμοφιλία- Χαρ-ν για σημύδες, έλατα, πεύκα, τσουκνίδες, χόρτα και σπαθί.

* καθίζηση με τη βοήθεια του ανέμου: λεύκες, σημύδες, τέφρα, φλαμουριές, πικραλίδες κ.λπ. Οι σπόροι αυτών των φυτών έχουν αλεξίπτωτα (πικραλίδες) ή φτερά (σφενδάμι).

3) Χαμηλή πίεση, νόρμα=760 χλστ. Οι πτώσεις πίεσης, σε σύγκριση με τον υδάτινο βιότοπο, είναι πολύ μικρές. Έτσι, στα h=5800 m είναι μόνο το ήμισυ της κανονικής του τιμής.

=> σχεδόν όλοι οι κάτοικοι της γης είναι ευαίσθητοι σε έντονες πτώσεις πίεσης, δηλαδή είναι stenobiontsσε σχέση με αυτόν τον παράγοντα.

Το ανώτερο όριο ζωής για τα περισσότερα σπονδυλωτά είναι 6000 m, γιατί η πίεση πέφτει με το ύψος, που σημαίνει ότι μειώνεται η διαλυτότητα του o στο αίμα. Για να διατηρηθεί μια σταθερή συγκέντρωση O 2 στο αίμα, ο αναπνευστικός ρυθμός πρέπει να αυξηθεί. Ωστόσο, εκπνέουμε όχι μόνο CO2, αλλά και υδρατμούς, επομένως η συχνή αναπνοή πρέπει πάντα να οδηγεί σε αφυδάτωση του οργανισμού. Αυτή η απλή εξάρτηση δεν είναι χαρακτηριστική μόνο για σπάνια είδηοργανισμοί: πτηνά και μερικά ασπόνδυλα, ακάρεα, αράχνες και ελατήρια.

4) Σύνθεση αερίουέχει υψηλή περιεκτικότητα σε O 2: είναι περισσότερο από 20 φορές υψηλότερη από ό, τι στο υδάτινο περιβάλλον. Αυτό επιτρέπει στα ζώα να έχουν πολύ υψηλό επίπεδομεταβολισμός. Επομένως, μόνο στην ξηρά θα μπορούσε να προκύψει ομοιοθερμία- την ικανότητα διατήρησης σταθερού t του σώματος λόγω εσωτερικής ενέργειας. Χάρη στην ομοιοθερμία, τα πουλιά και τα θηλαστικά μπορούν να παραμείνουν ενεργά στις πιο σοβαρές συνθήκες.

5) Έδαφος και ανακούφισηείναι πολύ σημαντικά πρώτα απ' όλα για τα φυτά Για τα ζώα η δομή του εδάφους είναι πιο σημαντική από τη χημική του σύνθεση.

*Για οπληφόρα που πραγματοποιούν μεγάλες μεταναστεύσεις σε πυκνό έδαφος, η προσαρμογή είναι μείωση του αριθμού των δακτύλων και => μείωση της υποστήριξης S.

* Για τους κατοίκους της άμμου που ρέει ελεύθερα, είναι χαρακτηριστική η αύξηση της υποστήριξης Spov-ti (βεντάλια γκέκο).

* Η πυκνότητα του εδάφους είναι επίσης σημαντική για τα ζώα που τρυπώνουν: σκυλιά λιβαδιού, μαρμότες, γερβίλοι και άλλα. μερικά από αυτά αναπτύσσουν σκαπτικά άκρα.

6) Σημαντική λειψυδρίαστην ξηρά προκαλεί την ανάπτυξη διαφόρων προσαρμογών που στοχεύουν για την εξοικονόμηση νερού στο σώμα:

Η ανάπτυξη αναπνευστικών οργάνων ικανών να απορροφούν O 2 από ατμοσφαιρικό περιβάλλονκαλύμματα (πνεύμονες, τραχεία, πνευμονικοί σάκοι)

Ανάπτυξη αδιάβροχων καλυμμάτων

Η αλλαγή θα αναδείξει το σύστημα και τα μεταβολικά προϊόντα (ουρία και ουρικό οξύ)

Εσωτερική γονιμοποίηση.

Εκτός από την παροχή νερού, η βροχόπτωση παίζει και οικολογικό ρόλο.

*Η τιμή του χιονιού μειώνει τις διακυμάνσεις του t σε βάθη 25 εκ. Το βαθύ χιόνι προστατεύει τα μπουμπούκια των φυτών. Για τις μαύρες πέρδικες, τις φουντουκιές και τις πέρδικες τούνδρας, οι χιονοστιβάδες είναι ένα μέρος για να περάσετε τη νύχτα, δηλαδή στους 20–30 o κάτω από το μηδέν σε βάθος 40 cm, παραμένει ~0 °С.

7) Θερμοκρασιακό καθεστώς πιο μεταβλητό από το νερό. ->πολλοί κάτοικοι γης ευρυβιοντσε αυτό το f-ru, δηλαδή, είναι σε θέση να υπάρχουν σε ένα ευρύ φάσμα t και να επιδεικνύουν πολύ διαφορετικούς τρόπους θερμορύθμισης.

Πολλά είδη ζώων που ζουν σε περιοχές όπου οι χειμώνες είναι χιονισμένοι το φθινόπωρο, αλλάζοντας το χρώμα του τριχώματος ή των φτερών τους σε λευκό. Ίσως τέτοια εποχιακή τήξητα πουλιά και τα ζώα είναι επίσης μια προσαρμογή - ένας χρωματισμός συγκάλυψης, ο οποίος είναι χαρακτηριστικός για έναν λαγό, τη νυφίτσα, την αρκτική αλεπού, την πέρδικα και άλλους. Ωστόσο, δεν αλλάζουν χρώμα όλα τα λευκά ζώα εποχιακά, κάτι που μας θυμίζει τον νεοπριμισμό και την αδυναμία να θεωρήσουμε όλες τις ιδιότητες του σώματος ως ωφέλιμες ή επιβλαβείς.

Νερό. Το νερό καλύπτει το 71% του Ν της γης ή 1370 m3. Η κύρια μάζα νερού - στις θάλασσες και τους ωκεανούς - 94-98%, σε Πολικός πάγοςπεριέχει περίπου 1,2% νερό και ένα πολύ μικρό ποσοστό - λιγότερο από 0,5%, στα γλυκά νερά των ποταμών, των λιμνών και των ελών.

Περίπου 150.000 είδη ζώων και 10.000 φυτά ζουν στο υδάτινο περιβάλλον, που είναι μόνο το 7 και το 8% του συνολικού αριθμού ειδών στη Γη. Στην ξηρά λοιπόν, η εξέλιξη ήταν πολύ πιο έντονη από ό,τι στο νερό.

Στις θάλασσες-ωκεανούς, όπως και στα βουνά, εκφράζεται κάθετη ζώνη.

Όλοι οι κάτοικοι υδάτινο περιβάλλονμπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες.

1) Πλαγκτόν- αμέτρητες συσσωρεύσεις μικροσκοπικών οργανισμών που δεν μπορούν να κινηθούν μόνοι τους και μεταφέρονται από ρεύματα στο ανώτερο στρώμα του θαλασσινού νερού.

Αποτελείται από φυτά και ζωντανούς οργανισμούς - κωπέποδα, αυγά και προνύμφες ψαριών και κεφαλόποδων, + μονοκύτταρα φύκια.

2) Νέκτον- ένας μεγάλος αριθμός οργάνων που επιπλέουν ελεύθερα στο πάχος των ωκεανών. Το μεγαλύτερο από αυτά - μπλε φάλαινεςΚαι γιγαντιαίος καρχαρίαςτρέφονται με πλαγκτόν. Αλλά υπάρχουν επικίνδυνα αρπακτικά μεταξύ των κατοίκων της στήλης νερού.

3) Μπένθος- οι κάτοικοι του βυθού. Μερικοί κάτοικοι βαθέων υδάτων στερούνται τα όργανα της όρασης, αλλά οι περισσότεροι μπορούν να δουν σε αμυδρό φως. Πολλοί κάτοικοι ακολουθούν έναν προσκολλημένο τρόπο ζωής.

Προσαρμογές υδρόβιων οργανισμών σε υψηλή πυκνότητα νερού:

Το νερό έχει υψηλή πυκνότητα (800 φορές την πυκνότητα του αέρα) και ιξώδες.

1) Τα φυτά έχουν πολύ κακώς αναπτυγμένους ή απουσιάζουν μηχανικούς ιστούς- υποστηρίζονται από το ίδιο το νερό. Τα περισσότερα είναι ανωτικά. Χαρ-αλλά δραστήριος αγενής πολλαπλασιασμός, η ανάπτυξη υδροχωρίας - η αφαίρεση των μίσχων πάνω από το νερό και η εξάπλωση της γύρης, των σπόρων και των σπορίων από τα επιφανειακά ρεύματα.

2) Το σώμα έχει απλοποιημένο σχήμα και λιπαίνεται με βλέννα, η οποία μειώνει την τριβή κατά την κίνηση.Έχουν αναπτυχθεί προσαρμογές για την αύξηση της άνωσης: συσσωρεύσεις λίπους στους ιστούς, κύστη κολύμβησης στα ψάρια.

Σε ζώα που κολυμπούν παθητικά - αποφύσεις, αιχμές, εξαρτήματα. το σώμα ισοπεδώνεται, εμφανίζεται μείωση των σκελετικών οργάνων.

Διαφορετικοί τρόποι μεταφοράς:κάμψη του σώματος, με τη βοήθεια μαστιγίων, βλεφαρίδων, εκτόξευσης κίνησης (κεφαλομαλάκια).

Στα βενθικά ζώα, ο σκελετός εξαφανίζεται ή είναι ελάχιστα αναπτυγμένος, το μέγεθος του σώματος αυξάνεται, η μείωση της όρασης είναι συχνή και η ανάπτυξη των απτικών οργάνων.

Προσαρμογές των υδροβιόντων στην κινητικότητα του νερού:

Η κινητικότητα προκαλείται από άμπωτες και ροές, θαλάσσια ρεύματα, καταιγίδες, διαφορετικά επίπεδα υψομέτρου κοίτης ποταμών.

1) Στα ρέοντα νερά, τα φυτά και τα ζώα είναι σταθερά προσκολλημένα σε ακίνητα υποβρύχια αντικείμενα.. Η κάτω επιφάνεια γι 'αυτούς είναι κυρίως ένα υπόστρωμα. Αυτά είναι πράσινα και διατομικά φύκια, βρύα νερού. Από ζώα - γαστερόποδα, βαρέλια + απόκρυψη σε χαραμάδες.

2) Διαφορετικά σχήματα σώματος.Στα ψάρια που ρέουν μέσα από τα νερά, το σώμα είναι στρογγυλό σε διάμετρο και στα ψάρια που ζουν κοντά στον βυθό, το σώμα είναι επίπεδο.

Προσαρμογές των υδροβιόντων στην αλατότητα του νερού:

Οι φυσικές δεξαμενές χαρακτηρίζονται από μια ορισμένη χημική σύνθεση. (ανθρακικά, θειικά, χλωριούχα). Σε γλυκά νερά, η συγκέντρωση αλατιού δεν είναι > 0,5 g /, στις θάλασσες - από 12 έως 35 g / l (ppm). Με αλατότητα μεγαλύτερη από 40 ppm, η δεξαμενή ονομάζεται g υπεραλινοή υπεραλατισμένο.

1) * Στο γλυκό νερό (υποτονικό περιβάλλον) οι διαδικασίες ωσμορύθμισης εκφράζονται καλά. Τα Hydrobionts αναγκάζονται να απομακρύνουν συνεχώς το νερό που διεισδύει μέσα τους, αυτοί ομοιοσμωτικό.

* Στο αλμυρό νερό (ισοτονικό μέσο), η συγκέντρωση των αλάτων στα σώματα και τους ιστούς των υδροβίων είναι ίδια με τη συγκέντρωση των αλάτων που είναι διαλυμένα στο νερό - αυτά ποικιλοοσμωτικό. -> Οι κάτοικοι των μαζών αλμυρού νερού δεν έχουν αναπτύξει ωσμορυθμιστικές λειτουργίες και δεν μπορούσαν να κατοικήσουν γλυκά υδάτινα σώματα.

2) Τα υδρόβια φυτά είναι σε θέση να απορροφούν νερό και θρεπτικά συστατικά από το νερό - "ζωμός", ολόκληρη η επιφάνεια, επομένως, τα φύλλα τους είναι έντονα τεμαχισμένα και οι αγώγιμοι ιστοί και οι ρίζες είναι ελάχιστα αναπτυγμένες. Οι ρίζες χρησιμεύουν για να προσκολλώνται στο υποβρύχιο υπόστρωμα.

Τυπικά θαλάσσια και τυπικά είδη του γλυκού νερού – στενοχαλίνη,δεν μπορεί να ανεχθεί αλλαγές στην αλατότητα. Ευρυαλικό είδοςΛίγο. Είναι κοινά σε υφάλμυρα νερά(λούτσος, τσιπούρα, κέφαλος, σολομός της παραλιακής).

Προσαρμογή των υδροβιόντων στη σύνθεση των αερίων στο νερό:

Στο νερό, το O 2 είναι ο σημαντικότερος περιβαλλοντικός παράγοντας. Η πηγή του είναι το atm-ra και τα φωτοσυνθετικά φυτά.

Όταν το νερό αναδεύεται και ο t μειώνεται, η περιεκτικότητα σε O 2 αυξάνεται. *Μερικά ψάρια είναι πολύ ευαίσθητα στην ανεπάρκεια Ο2 (πέστροφα, ψαρονέφρι, γκριζάρισμα) και ως εκ τούτου προτιμούν το κρύο ορεινά ποτάμιακαι ρέματα.

*Άλλα ψάρια (σταυροειδές κυπρίνος, κυπρίνος, κατσαρίδα) είναι ανεπιτήδευτα ως προς την περιεκτικότητα σε Ο 2 και μπορούν να ζήσουν στον πυθμένα των σωμάτων βαθιάς θάλασσας.

* Πολλά υδρόβια έντομα, προνύμφες κουνουπιών, μαλάκια του πνεύμονα είναι επίσης ανεκτικά στην περιεκτικότητα του νερού σε O 2, γιατί από καιρό σε καιρό ανεβαίνουν στη γη και καταπίνουν καθαρό αέρα.

Υπάρχει αρκετό διοξείδιο του άνθρακα στο νερό - σχεδόν 700 φορές περισσότερο από ό,τι στον αέρα. Χρησιμοποιείται στη φωτοσύνθεση των φυτών και πηγαίνει στο σχηματισμό ασβεστολιθικών σκελετικών σχηματισμών ζώων (κελύφη μαλακίων).

Οι μορφολογικές προσαρμογές περιλαμβάνουν αλλαγές στο σχήμα ή τη δομή ενός οργανισμού. Ένα παράδειγμα τέτοιας προσαρμογής είναι το σκληρό κέλυφος, το οποίο παρέχει προστασία από τα αρπακτικά ζώα. Οι φυσιολογικές προσαρμογές συνδέονται με χημικές διεργασίες στο σώμα. Έτσι, η μυρωδιά ενός λουλουδιού μπορεί να χρησιμεύσει για να προσελκύσει έντομα και έτσι να συμβάλει στην επικονίαση ενός φυτού. Η προσαρμογή της συμπεριφοράς συνδέεται με μια ορισμένη πτυχή της ζωής του ζώου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο χειμερινός ύπνος μιας αρκούδας. Οι περισσότερες προσαρμογές είναι ένας συνδυασμός αυτών των τύπων. Για παράδειγμα, η αιμορροΐδα στα κουνούπια παρέχεται από έναν περίπλοκο συνδυασμό προσαρμογών όπως η ανάπτυξη εξειδικευμένων τμημάτων της στοματικής συσκευής προσαρμοσμένων για πιπίλισμα, ο σχηματισμός συμπεριφοράς αναζήτησης για την εύρεση ενός θηράματος και η παραγωγή ειδικών εκκρίσεων από τους σιελογόνους αδένες. που εμποδίζουν την αναρρόφηση του αίματος από την πήξη.

Όλα τα φυτά και τα ζώα προσαρμόζονται συνεχώς στο περιβάλλον τους. Για να κατανοήσουμε πώς συμβαίνει αυτό, είναι απαραίτητο να λάβουμε υπόψη όχι μόνο το ζώο ή το φυτό στο σύνολό του, αλλά και τη γενετική βάση της προσαρμογής.

γενετική βάση.

Σε κάθε είδος, το πρόγραμμα για την ανάπτυξη χαρακτηριστικών είναι ενσωματωμένο στο γενετικό υλικό. Το υλικό και το πρόγραμμα που κωδικοποιείται σε αυτό περνούν από τη μια γενιά στην άλλη, παραμένοντας σχετικά αμετάβλητα, λόγω των οποίων οι εκπρόσωποι ενός ή άλλου είδους φαίνονται και συμπεριφέρονται σχεδόν το ίδιο. Ωστόσο, σε έναν πληθυσμό οργανισμών κάθε είδους, υπάρχουν πάντα μικρές αλλαγές στο γενετικό υλικό και, ως εκ τούτου, παραλλαγές στα χαρακτηριστικά των μεμονωμένων ατόμων. Είναι από αυτές τις διαφορετικές γενετικές παραλλαγές που η διαδικασία προσαρμογής επιλέγει ή ευνοεί την ανάπτυξη εκείνων των χαρακτηριστικών που αυξάνουν περισσότερο τις πιθανότητες επιβίωσης και συνεπώς τη διατήρηση του γενετικού υλικού. Η προσαρμογή μπορεί επομένως να θεωρηθεί ως η διαδικασία με την οποία το γενετικό υλικό βελτιώνει τις πιθανότητές του να διατηρηθεί στις επόμενες γενιές. Από αυτή την άποψη, κάθε είδος αντιπροσωπεύει έναν επιτυχημένο τρόπο διατήρησης ενός συγκεκριμένου γενετικού υλικού.

Για να μεταδοθεί γενετικό υλικό, ένα άτομο οποιουδήποτε είδους πρέπει να μπορεί να τρέφεται, να επιβιώνει σε μια περίοδο αναπαραγωγής, να αφήνει απογόνους και στη συνέχεια να τον εξαπλώνει σε όσο το δυνατόν ευρύτερη περιοχή.

Θρέψη.

Όλα τα φυτά και τα ζώα πρέπει να λαμβάνουν περιβάλλονενέργεια και διάφορες ουσίες, κυρίως οξυγόνο, νερό και ανόργανες ενώσεις. Σχεδόν όλα τα φυτά χρησιμοποιούν την ενέργεια του Ήλιου, μετατρέποντάς τον στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Τα ζώα παίρνουν ενέργεια τρώγοντας φυτά ή άλλα ζώα.

Κάθε είδος είναι προσαρμοσμένο με συγκεκριμένο τρόπο για να παρέχει τροφή. Τα γεράκια έχουν αιχμηρά νύχια για να πιάνουν το θήραμα και η θέση των ματιών τους μπροστά από το κεφάλι τους τους επιτρέπει να κρίνουν το βάθος του διαστήματος, το οποίο είναι απαραίτητο για το κυνήγι όταν πετούν με μεγάλη ταχύτητα. Άλλα πουλιά, όπως οι ερωδιοί, έχουν αναπτυχθεί μακρύς λαιμόςκαι πόδια. Ψάχνουν για τροφή περιφέροντας προσεκτικά στα ρηχά νερά και περιμένοντας για τα υδρόβια ζώα που μένουν ανοιχτά. Οι σπίνοι του Δαρβίνου είναι μια ομάδα στενά συγγενών ειδών πτηνών με νησιά Γκαλαπάγκος– αποτελούν ένα κλασικό παράδειγμα άκρως εξειδικευμένης προσαρμογής σε διαφορετικοί τρόποιθρέψη. Λόγω ορισμένων προσαρμοστικών μορφολογικών αλλαγών, πρωτίστως στη δομή του ράμφους, ορισμένα είδη έγιναν σαρκοφάγα, ενώ άλλα έγιναν εντομοφάγα.

Αν στραφούμε στα ψάρια, τότε τα αρπακτικά, όπως οι καρχαρίες και τα μπαρακούδα, έχουν αιχμηρά δόντια για να πιάσουν θήραμα. Άλλοι, όπως οι μικροί γαύροι και οι ρέγγες, αποκτούν μικρά σωματίδια τροφής φιλτράροντας το θαλασσινό νερό μέσω βραγχίων τσουγκράνων σε σχήμα χτένας.

Στα θηλαστικά, εξαιρετικό παράδειγμα προσαρμογής στο είδος της τροφής είναι τα χαρακτηριστικά της δομής των δοντιών. Οι κυνόδοντες και οι γομφίοι των λεοπαρδάλεων και άλλων αιλουροειδών είναι εξαιρετικά αιχμηρά, γεγονός που επιτρέπει σε αυτά τα ζώα να κρατούν και να σκίζουν το σώμα του θύματος. Στα ελάφια, τα άλογα, τις αντιλόπες και άλλα ζώα που βόσκουν, οι μεγάλοι γομφίοι έχουν φαρδιές ραβδωτές επιφάνειες, προσαρμοσμένες για μάσημα χόρτου και άλλων φυτικών τροφών.

Μια ποικιλία τρόπων λήψης θρεπτικών ουσιών μπορεί να παρατηρηθεί όχι μόνο στα ζώα, αλλά και στα φυτά. Πολλά από αυτά, κυρίως όσπρια - μπιζέλια, τριφύλλι και άλλα - έχουν αναπτύξει συμβιωτικά, δηλ. αμοιβαία επωφελή σχέση με τα βακτήρια: τα βακτήρια μετατρέπουν το ατμοσφαιρικό άζωτο σε μια χημική μορφή διαθέσιμη στα φυτά και τα φυτά παρέχουν ενέργεια στα βακτήρια. Τα εντομοφάγα φυτά, όπως η σαρρακένια και η λιακάδα, λαμβάνουν άζωτο από τα σώματα των εντόμων που πιάνονται παγιδεύοντας φύλλα.

ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ.

Το περιβάλλον αποτελείται από ζωντανά και μη συστατικά. Το περιβάλλον διαβίωσης οποιουδήποτε είδους περιλαμβάνει ζώα που τρέφονται με άτομα αυτού του είδους. Οι προσαρμογές των σαρκοφάγων ειδών προσανατολίζονται στην αποτελεσματική αναζήτηση τροφής. τα θηράματα προσαρμόζονται έτσι ώστε να μην γίνονται θήραμα αρπακτικών.

Πολλά είδη - πιθανά θηράματα - έχουν προστατευτικό ή καμουφλάζ χρωματισμό που τα κρύβει από τα αρπακτικά. Έτσι, σε ορισμένα είδη ελαφιών, το στικτό δέρμα των νεαρών ατόμων είναι αόρατο στο φόντο των εναλλασσόμενων κηλίδων φωτός και σκιάς και είναι δύσκολο να διακρίνεις τους λευκούς λαγούς στο φόντο της κάλυψης του χιονιού. Μακρύς λεπτά σώματαΤα έντομα με ραβδί είναι επίσης δύσκολο να τα δούμε γιατί μοιάζουν με κόμπους ή κλαδιά θάμνων και δέντρων.

Ελάφια, λαγοί, καγκουρό και πολλά άλλα ζώα έχουν αναπτύξει μακριά πόδια για να τους επιτρέψουν να ξεφύγουν από τα αρπακτικά. Ορισμένα ζώα, όπως τα οπόσουμ και τα φίδια με χοιρινό πρόσωπο, έχουν αναπτύξει ακόμη και έναν περίεργο τρόπο συμπεριφοράς - μίμηση θανάτου, που αυξάνει τις πιθανότητές τους να επιβιώσουν, αφού πολλά αρπακτικά δεν τρώνε πτώματα.

Ορισμένα είδη φυτών καλύπτονται με αγκάθια ή αγκάθια που τρομάζουν τα ζώα. Πολλά φυτά έχουν μια αποκρουστική γεύση για τα ζώα.

Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες, ιδίως οι κλιματικοί, συχνά θέτουν τους ζωντανούς οργανισμούς σε δύσκολες συνθήκες. Για παράδειγμα, τα ζώα και τα φυτά πρέπει συχνά να προσαρμοστούν σε ακραίες θερμοκρασίες. Τα ζώα ξεφεύγουν από το κρύο χρησιμοποιώντας μονωτική γούνα ή φτερά μεταναστεύοντας σε περιοχές με περισσότερα ζεστό κλίμαή πέφτοντας σε χειμέρια νάρκη. Τα περισσότερα φυτά επιβιώνουν στο κρύο περνώντας σε κατάσταση λήθαργου, που ισοδυναμεί με χειμερία νάρκη στα ζώα.

Σε ζεστό καιρό, το ζώο ψύχεται με εφίδρωση ή συχνή αναπνοή, γεγονός που αυξάνει την εξάτμιση. Μερικά ζώα, ειδικά τα ερπετά και τα αμφίβια, μπορούν να αδρανοποιούν το καλοκαίρι, που είναι ουσιαστικά το ίδιο με τη χειμερινή χειμερία νάρκη, αλλά προκαλείται από τη ζέστη και όχι από το κρύο. Άλλοι απλώς αναζητούν ένα δροσερό μέρος.

Τα φυτά μπορούν να διατηρήσουν τη θερμοκρασία τους σε κάποιο βαθμό ρυθμίζοντας τον ρυθμό εξάτμισης, η οποία έχει την ίδια ψυκτική επίδραση με την εφίδρωση στα ζώα.

Αναπαραγωγή.

Ένα κρίσιμο βήμα για τη διασφάλιση της συνέχειας της ζωής είναι η αναπαραγωγή, η διαδικασία με την οποία το γενετικό υλικό μεταβιβάζεται στην επόμενη γενιά. Η αναπαραγωγή έχει δύο σημαντικές πτυχές: τη συνάντηση ετεροφυλόφιλων ατόμων για την ανταλλαγή γενετικού υλικού και την εκτροφή απογόνων.

Μεταξύ των προσαρμογών που εξασφαλίζουν τη συνάντηση ατόμων διαφορετικών φύλων είναι η υγιής επικοινωνία. Σε ορισμένα είδη, η όσφρηση παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή την αίσθηση. Για παράδειγμα, οι γάτες έλκονται έντονα από τη μυρωδιά μιας γάτας στον οίστρο. Πολλά έντομα εκκρίνουν τα λεγόμενα. ελκυστικά - ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣπου προσελκύουν μέλη του αντίθετου φύλου. Τα αρώματα λουλουδιών είναι αποτελεσματικές προσαρμογές των φυτών για την προσέλκυση εντόμων επικονίασης. Μερικά λουλούδια έχουν γλυκιά οσμή και προσελκύουν τις μέλισσες που τρέφονται με νέκταρ. άλλοι μυρίζουν αποκρουστικά, προσελκύοντας μύγες πτωμάτων.

Η όραση είναι επίσης πολύ σημαντική για τη συνάντηση ατόμων διαφορετικών φύλων. Στα πτηνά, η συμπεριφορά ζευγαρώματος του αρσενικού, τα πλούσια φτερά του και ο λαμπερός χρωματισμός του, ελκύει το θηλυκό και το προετοιμάζει για σύζευξη. Το χρώμα των λουλουδιών στα φυτά συχνά υποδεικνύει ποιο ζώο χρειάζεται για την επικονίαση αυτού του φυτού. Για παράδειγμα, τα λουλούδια που επικονιάζονται από κολίβρια έχουν κόκκινο χρώμα, γεγονός που προσελκύει αυτά τα πουλιά.

Πολλά ζώα έχουν αναπτύξει τρόπους για να προστατεύουν τους απογόνους τους κατά την αρχική περίοδο της ζωής τους. Οι περισσότερες προσαρμογές αυτού του είδους είναι συμπεριφορικές και περιλαμβάνουν ενέργειες του ενός ή και των δύο γονέων που αυξάνουν τις πιθανότητες επιβίωσης των μικρών. Τα περισσότερα πουλιά κατασκευάζουν φωλιές συγκεκριμένες για κάθε είδος. Ωστόσο, ορισμένα είδη, όπως η αγελάδα, γεννούν τα αυγά τους σε φωλιές άλλων ειδών πτηνών και εμπιστεύονται τα μικρά στη γονική φροντίδα του είδους του ξενιστή. Πολλά πτηνά και θηλαστικά, καθώς και μερικά ψάρια, έχουν μια περίοδο που ένας από τους γονείς παίρνει μεγάλα ρίσκα, αναλαμβάνοντας τη λειτουργία της προστασίας των απογόνων. Αν και αυτή η συμπεριφορά μερικές φορές απειλεί τον θάνατο του γονέα, διασφαλίζει την ασφάλεια των απογόνων και τη διατήρηση του γενετικού υλικού.

Ορισμένα είδη ζώων και φυτών χρησιμοποιούν διαφορετική στρατηγική αναπαραγωγής: παράγουν τεράστιο αριθμό απογόνων και τους αφήνουν απροστάτευτους. Σε αυτή την περίπτωση, οι χαμηλές πιθανότητες επιβίωσης για ένα μεμονωμένο αναπτυσσόμενο άτομο εξισορροπούνται από τον μεγάλο αριθμό απογόνων.

Απακατάσταση.

Τα περισσότερα είδη έχουν αναπτύξει μηχανισμούς για την απομάκρυνση των απογόνων από τα μέρη όπου γεννήθηκαν. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται διασπορά, αυξάνει την πιθανότητα να μεγαλώσουν οι απόγονοι σε μη κατεχόμενη περιοχή.

Τα περισσότερα ζώα απλώς αποφεύγουν μέρη όπου υπάρχει πολύς ανταγωνισμός. Ωστόσο, συσσωρεύονται στοιχεία ότι η διασπορά οφείλεται σε γενετικούς μηχανισμούς.

Πολλά φυτά έχουν προσαρμοστεί στη διασπορά των σπόρων με τη βοήθεια ζώων. Έτσι, τα σπορόφυτα κοκαλοφόρων έχουν αγκίστρια στην επιφάνεια, με τα οποία προσκολλώνται στις τρίχες των ζώων που περνούν. Άλλα φυτά παράγουν νόστιμα σαρκώδη φρούτα, όπως τα μούρα, τα οποία τρώγονται από τα ζώα. οι σπόροι περνούν από την πεπτική οδό και «σπέρνονται» άθικτοι αλλού. Τα φυτά χρησιμοποιούν επίσης τον άνεμο για να πολλαπλασιαστούν. Για παράδειγμα, οι «έλικες» των σπόρων σφενδάμου μεταφέρονται από τον άνεμο, καθώς και οι σπόροι του βαμβακιού, που έχουν τούφες από λεπτές τρίχες. Τα φυτά στέπας του τύπου tumbleweed, που αποκτούν σφαιρικό σχήμα μέχρι να ωριμάσουν οι σπόροι, αποστάζονται από τον άνεμο σε μεγάλες αποστάσεις, διασκορπίζοντας τους σπόρους στην πορεία.

Τα παραπάνω ήταν μόνο μερικά από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα προσαρμογών. Ωστόσο, σχεδόν κάθε ζώδιο οποιουδήποτε είδους είναι αποτέλεσμα προσαρμογής. Όλα αυτά τα ζώδια συνθέτουν έναν αρμονικό συνδυασμό, που επιτρέπει στο σώμα να οδηγήσει με επιτυχία τον ιδιαίτερο τρόπο ζωής του. Ο άνθρωπος σε όλες του τις ιδιότητες, από τη δομή του εγκεφάλου μέχρι τη μορφή αντίχειραςστο πόδι, είναι αποτέλεσμα προσαρμογής. Τα προσαρμοστικά γνωρίσματα συνέβαλαν στην επιβίωση και την αναπαραγωγή των προγόνων του που είχαν τα ίδια χαρακτηριστικά. Σε γενικές γραμμές, η έννοια της προσαρμογής έχει μεγάλης σημασίαςγια όλους τους κλάδους της βιολογίας.

Οι αντιδράσεις σε δυσμενείς περιβαλλοντικούς παράγοντες μόνο υπό ορισμένες συνθήκες είναι επιζήμιες για τους ζωντανούς οργανισμούς και στις περισσότερες περιπτώσεις έχουν προσαρμοστική αξία. Επομένως, αυτές οι αποκρίσεις ονομάστηκαν από τον Selye «σύνδρομο γενικής προσαρμογής». Σε μεταγενέστερα έργα χρησιμοποίησε ως συνώνυμους τους όρους «στρες» και «σύνδρομο γενικής προσαρμογής».

Προσαρμογή- αυτή είναι μια γενετικά καθορισμένη διαδικασία σχηματισμού προστατευτικών συστημάτων που παρέχουν αύξηση της σταθερότητας και της ροής της οντογένεσης σε δυσμενείς συνθήκες γι 'αυτό.

Η προσαρμογή είναι ένας από τους πιο σημαντικούς μηχανισμούς που αυξάνει τη σταθερότητα ενός βιολογικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένου ενός φυτικού οργανισμού, στις μεταβαλλόμενες συνθήκες ύπαρξης. Όσο καλύτερα προσαρμόζεται ο οργανισμός σε κάποιον παράγοντα, τόσο πιο ανθεκτικός είναι στις διακυμάνσεις του.

Η γονοτυπικά καθορισμένη ικανότητα ενός οργανισμού να αλλάζει το μεταβολισμό εντός ορισμένων ορίων, ανάλογα με τη δράση του εξωτερικού περιβάλλοντος, ονομάζεται ταχύτητα αντίδρασης. Ελέγχεται από τον γονότυπο και είναι χαρακτηριστικό όλων των ζωντανών οργανισμών. Οι περισσότερες από τις τροποποιήσεις που συμβαίνουν εντός των ορίων του κανόνα αντίδρασης είναι προσαρμοστικής σημασίας. Αντιστοιχούν σε αλλαγές στο ενδιαίτημα και παρέχουν καλύτερη επιβίωση των φυτών κάτω από κυμαινόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Από αυτή την άποψη, τέτοιες τροποποιήσεις έχουν εξελικτική σημασία. Ο όρος «ρυθμός αντίδρασης» εισήχθη από τον V.L. Johansen (1909).

Όσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα ενός είδους ή μιας ποικιλίας να τροποποιείται σύμφωνα με το περιβάλλον, τόσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός αντίδρασής του και τόσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα προσαρμογής. Αυτή η ιδιότητα διακρίνει ανθεκτικές ποικιλίες γεωργικών καλλιεργειών. Κατά κανόνα, οι μικρές και βραχυπρόθεσμες αλλαγές στους περιβαλλοντικούς παράγοντες δεν οδηγούν σε σημαντικές παραβιάσεις των φυσιολογικών λειτουργιών των φυτών. Αυτό οφείλεται στην ικανότητά τους να διατηρούν τη σχετική δυναμική ισορροπία του εσωτερικού περιβάλλοντος και τη σταθερότητα των βασικών φυσιολογικών λειτουργιών σε ένα μεταβαλλόμενο εξωτερικό περιβάλλον. Ταυτόχρονα, απότομες και παρατεταμένες κρούσεις οδηγούν σε διαταραχή πολλών λειτουργιών του φυτού και συχνά σε θάνατο.

Η προσαρμογή περιλαμβάνει όλες τις διαδικασίες και προσαρμογές (ανατομικές, μορφολογικές, φυσιολογικές, συμπεριφορικές κ.λπ.) που αυξάνουν τη σταθερότητα και συμβάλλουν στην επιβίωση του είδους.

1.Ανατομικές και μορφολογικές προσαρμογές. Σε ορισμένους εκπροσώπους των ξερόφυτων, το μήκος του ριζικού συστήματος φτάνει αρκετές δεκάδες μέτρα, γεγονός που επιτρέπει στο φυτό να χρησιμοποιεί υπόγεια ύδατα και να μην αντιμετωπίζει έλλειψη υγρασίας σε συνθήκες εδάφους και ατμοσφαιρικής ξηρασίας. Σε άλλα ξερόφυτα, η παρουσία παχιάς επιδερμίδας, η εφηβεία των φύλλων και η μετατροπή των φύλλων σε αγκάθια μειώνουν την απώλεια νερού, κάτι που είναι πολύ σημαντικό σε συνθήκες έλλειψης υγρασίας.

Οι τρίχες και οι σπονδυλικές στήλες που καίγονται προστατεύουν τα φυτά από το να καταναλωθούν από ζώα.

Τα δέντρα στην τούνδρα ή σε ψηλά βουνά μοιάζουν με θάμνους που έρπουν οκλαδόν, το χειμώνα καλύπτονται με χιόνι, το οποίο τα προστατεύει από σοβαρούς παγετούς.

Σε ορεινές περιοχές με μεγάλες ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, τα φυτά έχουν συχνά τη μορφή πεπλατυσμένων μαξιλαριών με πολυάριθμους μίσχους σε πυκνή απόσταση. Αυτό σας επιτρέπει να διατηρείτε την υγρασία μέσα στα μαξιλάρια και μια σχετικά ομοιόμορφη θερμοκρασία όλη την ημέρα.

Στα ελώδη και υδρόβια φυτά σχηματίζεται ένα ειδικό παρέγχυμα (αερένχυμα) που φέρει αέρα, το οποίο είναι δεξαμενή αέρα και διευκολύνει την αναπνοή των φυτικών μερών που βυθίζονται στο νερό.

2. Φυσιολογικές και βιοχημικές προσαρμογές. Στα παχύφυτα, μια προσαρμογή για ανάπτυξη σε συνθήκες ερήμου και ημι-ερήμου είναι η αφομοίωση του CO 2 κατά τη φωτοσύνθεση κατά μήκος της οδού CAM. Αυτά τα φυτά έχουν στομάχια κλειστά κατά τη διάρκεια της ημέρας. Έτσι, το φυτό διατηρεί τα εσωτερικά αποθέματα νερού από την εξάτμιση. Στις ερήμους, το νερό είναι ο κύριος παράγοντας που περιορίζει την ανάπτυξη των φυτών. Τα στόμια ανοίγουν τη νύχτα και αυτή τη στιγμή, το CO 2 εισέρχεται στους φωτοσυνθετικούς ιστούς. Η επακόλουθη συμμετοχή του CO2 στον φωτοσυνθετικό κύκλο συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ημέρας ήδη με κλειστά στομάχια.

Οι φυσιολογικές και βιοχημικές προσαρμογές περιλαμβάνουν την ικανότητα των στομάτων να ανοίγουν και να κλείνουν, ανάλογα με εξωτερικές συνθήκες. Η σύνθεση στα κύτταρα αψισικού οξέος, προλίνης, προστατευτικών πρωτεϊνών, φυτοαλεξινών, φυτοκτόνων, η αύξηση της δραστηριότητας των ενζύμων που εξουδετερώνουν την οξειδωτική διάσπαση των οργανικών ουσιών, η συσσώρευση σακχάρων στα κύτταρα και μια σειρά από άλλες αλλαγές στο μεταβολισμό συμβάλλουν σε αύξηση της αντοχής των φυτών σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες.

Η ίδια βιοχημική αντίδραση μπορεί να πραγματοποιηθεί από πολλές μοριακές μορφές του ίδιου ενζύμου (ισοένζυμα), με κάθε ισομορφή να παρουσιάζει καταλυτική δράση σε ένα σχετικά στενό εύρος κάποιας περιβαλλοντικής παραμέτρου, όπως η θερμοκρασία. Η παρουσία ενός αριθμού ισοενζύμων επιτρέπει στο φυτό να πραγματοποιήσει την αντίδραση σε πολύ μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασιών, σε σύγκριση με κάθε μεμονωμένο ισοένζυμο. Αυτό επιτρέπει στο φυτό να εκτελεί με επιτυχία ζωτικές λειτουργίες σε μεταβαλλόμενες συνθήκες θερμοκρασίας.

3. Προσαρμογές συμπεριφοράς ή αποφυγή ενός δυσμενούς παράγοντα. Ένα παράδειγμα είναι τα εφήμερα και τα εφήμερα (παπαρούνα, αστερόσπιτο, κρόκοι, τουλίπες, χιονοστιβάδες). Διανύουν ολόκληρο τον κύκλο της ανάπτυξής τους την άνοιξη για 1,5-2 μήνες, ακόμη και πριν από την έναρξη της ζέστης και της ξηρασίας. Έτσι, κάπως φεύγουν ή αποφεύγουν να πέσουν κάτω από την επιρροή του στρεσογόνου παράγοντα. Με παρόμοιο τρόπο, πρώιμες ποικιλίες γεωργικών καλλιεργειών σχηματίζουν μια καλλιέργεια πριν από την εμφάνιση δυσμενών εποχιακών γεγονότων: Αυγουστιάτικες ομίχλες, βροχές, παγετούς. Ως εκ τούτου, η επιλογή πολλών γεωργικών καλλιεργειών στοχεύει στη δημιουργία πρώιμων ώριμων ποικιλιών. Τα πολυετή φυτά διαχειμάζουν ως ριζώματα και βολβοί στο έδαφος κάτω από το χιόνι, γεγονός που τα προστατεύει από το πάγωμα.

Η προσαρμογή των φυτών σε δυσμενείς παράγοντες πραγματοποιείται ταυτόχρονα σε πολλά επίπεδα ρύθμισης - από ένα μόνο κύτταρο έως μια φυτοκένωση. Όσο υψηλότερο είναι το επίπεδο οργάνωσης (κύτταρο, οργανισμός, πληθυσμός), τόσο περισσότερομηχανισμοί που εμπλέκονται ταυτόχρονα στην προσαρμογή των φυτών στο στρες.

Η ρύθμιση των μεταβολικών και προσαρμοστικών διεργασιών μέσα στο κύτταρο πραγματοποιείται με τη βοήθεια συστημάτων: μεταβολικό (ενζυματικό). γενετική; μεμβράνη. Αυτά τα συστήματα συνδέονται στενά. Έτσι, οι ιδιότητες των μεμβρανών εξαρτώνται από τη γονιδιακή δραστηριότητα και η διαφορική δραστηριότητα των ίδιων των γονιδίων είναι υπό τον έλεγχο των μεμβρανών. Η σύνθεση των ενζύμων και η δραστηριότητά τους ελέγχονται σε γενετικό επίπεδο, ενώ ταυτόχρονα, τα ένζυμα ρυθμίζουν το μεταβολισμό των νουκλεϊκών οξέων στο κύτταρο.

Επί επίπεδο οργανισμούστους κυτταρικούς μηχανισμούς προσαρμογής προστίθενται νέοι που αντανακλούν την αλληλεπίδραση των οργάνων. Κάτω από δυσμενείς συνθήκες, τα φυτά δημιουργούν και διατηρούν έναν τέτοιο αριθμό καρπών που παρέχονται σε επαρκείς ποσότητες με τις απαραίτητες ουσίες για να σχηματίσουν πλήρεις σπόρους. Για παράδειγμα, σε ταξιανθίες καλλιεργούμενων δημητριακών και σε κορώνες Οπωροφόρα δέντρακάτω από αντίξοες συνθήκες, περισσότερες από τις μισές ωοθήκες μπορεί να πέσουν. Αυτές οι αλλαγές βασίζονται σε ανταγωνιστικές σχέσειςμεταξύ οργάνων για φυσιολογικά ενεργά και θρεπτικά συστατικά.

Υπό συνθήκες στρες, οι διαδικασίες γήρανσης και πτώσης των κατώτερων φύλλων επιταχύνονται απότομα. Ταυτόχρονα, οι ουσίες που είναι απαραίτητες για τα φυτά μετακινούνται από αυτά σε νεαρά όργανα, ανταποκρινόμενες στη στρατηγική επιβίωσης του οργανισμού. Χάρη στην ανακύκλωση των θρεπτικών ουσιών από τα κάτω φύλλα, τα νεότερα, τα πάνω φύλλα, παραμένουν βιώσιμα.

Υπάρχουν μηχανισμοί αναγέννησης χαμένων οργάνων. Για παράδειγμα, η επιφάνεια του τραύματος καλύπτεται με έναν δευτερεύοντα περιδερμικό ιστό (περιδερμική πληγή), η πληγή στον κορμό ή στον κλάδο επουλώνεται με εισροές (κάλους). Με την απώλεια του κορυφαίου βλαστού, οι αδρανείς οφθαλμοί ξυπνούν στα φυτά και οι πλευρικοί βλαστοί αναπτύσσονται εντατικά. Η ανοιξιάτικη αποκατάσταση των φύλλων αντί των πεσμένων το φθινόπωρο είναι επίσης ένα παράδειγμα φυσικής αναγέννησης οργάνων. Η αναγέννηση ως βιολογική συσκευή που παρέχει αγενή πολλαπλασιασμό των φυτών από τμήματα ριζών, ριζώματα, θάλλους, μοσχεύματα βλαστών και φύλλων, μεμονωμένα κύτταρα, μεμονωμένους πρωτοπλάστες, έχει μεγάλη πρακτική σημασία για την καλλιέργεια φυτών, την οπωροκαλλιέργεια, τη δασοκομία, τη διακοσμητική κηπουρική κ.λπ.

Το ορμονικό σύστημα εμπλέκεται επίσης στις διαδικασίες προστασίας και προσαρμογής σε φυτικό επίπεδο. Για παράδειγμα, υπό την επίδραση δυσμενών συνθηκών σε ένα φυτό, η περιεκτικότητα σε αναστολείς ανάπτυξης αυξάνεται απότομα: αιθυλένιο και αψισσικό οξύ. Μειώνουν το μεταβολισμό, αναστέλλουν τις διαδικασίες ανάπτυξης, επιταχύνουν τη γήρανση, την πτώση των οργάνων και τη μετάβαση του φυτού σε κατάσταση αδράνειας. Η αναστολή της λειτουργικής δραστηριότητας υπό πίεση υπό την επίδραση αναστολέων ανάπτυξης είναι μια χαρακτηριστική αντίδραση για τα φυτά. Ταυτόχρονα, η περιεκτικότητα των διεγερτικών ανάπτυξης στους ιστούς μειώνεται: κυτοκινίνη, αυξίνη και γιβερελλίνες.

Επί επίπεδο πληθυσμούπροστίθεται επιλογή, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση πιο προσαρμοσμένων οργανισμών. Η δυνατότητα επιλογής καθορίζεται από την ύπαρξη ενδοπληθυσμιακής μεταβλητότητας στην αντοχή των φυτών σε διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ένα παράδειγμα ενδοπληθυσμιακής μεταβλητότητας στην αντίσταση μπορεί να είναι η μη φιλική εμφάνιση δενδρυλλίων σε αλατούχο έδαφος και η αύξηση της διακύμανσης του χρόνου βλάστησης με την αύξηση της δράσης ενός στρεσογόνου παράγοντα.

Ένα είδος στη σύγχρονη άποψη αποτελείται από μεγάλο αριθμό βιοτύπων - μικρότερες οικολογικές μονάδες, γενετικά πανομοιότυπες, αλλά που παρουσιάζουν διαφορετική αντίσταση στους περιβαλλοντικούς παράγοντες. ΣΕ διάφορες συνθήκεςδεν είναι όλοι οι βιότυποι εξίσου ζωτικής σημασίας, και ως αποτέλεσμα του ανταγωνισμού, παραμένουν μόνο εκείνοι από αυτούς που πληρούν καλύτερα τις δεδομένες συνθήκες. Δηλαδή, η αντίσταση ενός πληθυσμού (ποικιλίας) σε έναν συγκεκριμένο παράγοντα καθορίζεται από την αντίσταση των οργανισμών που αποτελούν τον πληθυσμό. Οι ανθεκτικές ποικιλίες έχουν στη σύνθεσή τους ένα σύνολο βιοτύπων που παρέχουν καλή παραγωγικότητα ακόμη και σε αντίξοες συνθήκες.

Ταυτόχρονα, στη διαδικασία της μακροχρόνιας καλλιέργειας, η σύνθεση και η αναλογία των βιοτύπων στον πληθυσμό αλλάζει σε ποικιλίες, γεγονός που επηρεάζει την παραγωγικότητα και την ποιότητα της ποικιλίας, συχνά όχι προς το καλύτερο.

Έτσι, η προσαρμογή περιλαμβάνει όλες τις διαδικασίες και προσαρμογές που αυξάνουν την αντοχή των φυτών σε αντίξοες περιβαλλοντικές συνθήκες (ανατομικές, μορφολογικές, φυσιολογικές, βιοχημικές, συμπεριφορικές, πληθυσμιακές κ.λπ.)

Αλλά για να επιλέξετε τον πιο αποτελεσματικό τρόπο προσαρμογής, το κύριο πράγμα είναι ο χρόνος κατά τον οποίο το σώμα πρέπει να προσαρμοστεί στις νέες συνθήκες.

Με την ξαφνική δράση ενός ακραίου παράγοντα, η απόκριση δεν μπορεί να καθυστερήσει, πρέπει να ακολουθήσει άμεσα για να αποκλειστεί η μη αναστρέψιμη ζημιά στο φυτό. Με μακροπρόθεσμες επιπτώσεις μιας μικρής δύναμης, οι προσαρμοστικές ανακατατάξεις συμβαίνουν σταδιακά, ενώ η επιλογή των πιθανών στρατηγικών αυξάνεται.

Από αυτή την άποψη, υπάρχουν τρεις κύριες στρατηγικές προσαρμογής: εξελικτική, οντογενετικήΚαι επείγων. Το καθήκον της στρατηγικής είναι η αποτελεσματική χρήση των διαθέσιμων πόρων για την επίτευξη του κύριου στόχου - την επιβίωση του οργανισμού υπό στρες. Η στρατηγική προσαρμογής στοχεύει στη διατήρηση της δομικής ακεραιότητας των ζωτικών μακρομορίων και της λειτουργικής δραστηριότητας των κυτταρικών δομών, στη διατήρηση των συστημάτων ρύθμισης της ζωτικής δραστηριότητας και στην παροχή ενέργειας στα φυτά.

Εξελικτικές ή φυλογενετικές προσαρμογές(φυλογένεση - η ανάπτυξη ενός βιολογικού είδους στο χρόνο) - πρόκειται για προσαρμογές που προκύπτουν κατά τη διάρκεια της εξελικτικής διαδικασίας με βάση γενετικές μεταλλάξεις, επιλογή και κληρονομούνται. Είναι τα πιο αξιόπιστα για την επιβίωση των φυτών.

Κάθε είδος φυτών στη διαδικασία της εξέλιξης έχει αναπτύξει ορισμένες ανάγκες για τις συνθήκες ύπαρξης και προσαρμοστικότητας στην οικολογική θέση που καταλαμβάνει, μια σταθερή προσαρμογή του οργανισμού στο περιβάλλον. Η ανοχή στην υγρασία και τη σκιά, η αντοχή στη θερμότητα, η αντίσταση στο κρύο και άλλα οικολογικά χαρακτηριστικά συγκεκριμένων φυτικών ειδών διαμορφώθηκαν ως αποτέλεσμα της μακροχρόνιας δράσης των σχετικών συνθηκών. Έτσι, τα φυτά που αγαπούν τη θερμότητα και τα φυτά μικρής ημέρας είναι χαρακτηριστικά για τα νότια γεωγραφικά πλάτη, τα λιγότερο απαιτητικά για τη θερμότητα και τα φυτά μεγάλης ημέρας είναι χαρακτηριστικά στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη. Πολυάριθμες εξελικτικές προσαρμογές των ξερόφυτων φυτών στην ξηρασία είναι ευρέως γνωστές: οικονομική χρήση νερού, βαθιά ριζικό σύστημα, αποβολή φύλλων και μετάβαση σε κατάσταση αδρανοποίησης και άλλες προσαρμογές.

Από αυτή την άποψη, οι ποικιλίες γεωργικών φυτών παρουσιάζουν αντοχή ακριβώς σε εκείνους τους περιβαλλοντικούς παράγοντες έναντι των οποίων πραγματοποιείται η αναπαραγωγή και η επιλογή των παραγωγικών μορφών. Εάν η επιλογή πραγματοποιείται σε πολλές διαδοχικές γενιές με φόντο μόνιμη επιρροήοποιονδήποτε δυσμενή παράγοντα, τότε η αντοχή της ποικιλίας σε αυτήν μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Είναι φυσικό ότι οι ποικιλίες των ερευνητικών ινστιτούτων αναπαραγωγής ΓεωργίαΝοτιοανατολικά (Saratov), ​​είναι πιο ανθεκτικά στην ξηρασία από τις ποικιλίες που δημιουργούνται στα κέντρα αναπαραγωγής της περιοχής της Μόσχας. Με τον ίδιο τρόπο, σε οικολογικές ζώνες με δυσμενείς εδαφοκλιματικές συνθήκες, σχηματίστηκαν ανθεκτικές τοπικές ποικιλίες φυτών και τα ενδημικά φυτικά είδη είναι ανθεκτικά στον στρεσογόνο παράγοντα που εκφράζεται στο βιότοπό τους.

Χαρακτηρισμός της αντοχής των ανοιξιάτικων ποικιλιών σιταριού από τη συλλογή του Πανρωσικού Ινστιτούτου Φυτικής Βιομηχανίας (Semenov et al., 2005)

Ποικιλία	Προέλευση	Βιωσιμότητα
Ενίτα	περιοχή της Μόσχας	Μέτρια ανθεκτική στην ξηρασία
Saratovskaya 29	Περιοχή Σαράτοφ	ανθεκτικό στην ξηρασία
Κομήτης	Περιφέρεια Σβερντλόφσκ.	ανθεκτικό στην ξηρασία
Καραζίνο	Βραζιλία	ανθεκτικό στα οξέα
Προανάκρουσμα	Βραζιλία	ανθεκτικό στα οξέα
Κολώνιας	Βραζιλία	ανθεκτικό στα οξέα
Θρυντάνη	Βραζιλία	ανθεκτικό στα οξέα
PPG-56	Καζακστάν	ανθεκτικό στο αλάτι
Osh	Κιργιζιστάν	ανθεκτικό στο αλάτι
Surkhak 5688	Τατζικιστάν	ανθεκτικό στο αλάτι
Messel	Νορβηγία	Ανθεκτικό στο αλάτι

Σε ένα φυσικό περιβάλλον, οι περιβαλλοντικές συνθήκες συνήθως αλλάζουν πολύ γρήγορα και ο χρόνος κατά τον οποίο ο παράγοντας στρες φτάνει σε επιζήμιο επίπεδο δεν είναι αρκετός για το σχηματισμό εξελικτικών προσαρμογών. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα φυτά χρησιμοποιούν όχι μόνιμους, αλλά επαγόμενους από στρεσογόνους μηχανισμούς άμυνας, ο σχηματισμός των οποίων είναι γενετικά προκαθορισμένος (καθορισμένος).

Οντογενετικές (φαινοτυπικές) προσαρμογέςδεν σχετίζονται με γενετικές μεταλλάξεις και δεν κληρονομούνται. Ο σχηματισμός τέτοιων προσαρμογών απαιτεί σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα, επομένως ονομάζονται μακροπρόθεσμες προσαρμογές. Ένας από αυτούς τους μηχανισμούς είναι η ικανότητα ενός αριθμού φυτών να σχηματίζουν ένα μονοπάτι φωτοσύνθεσης τύπου CAM που εξοικονομεί νερό υπό συνθήκες έλλειψης νερού που προκαλείται από ξηρασία, αλατότητα, χαμηλές θερμοκρασίες και άλλους στρεσογόνους παράγοντες.

Αυτή η προσαρμογή συνδέεται με την επαγωγή της έκφρασης του «ανενεργού» στο φυσιολογικές συνθήκεςΓονίδιο φωσφοενολοπυρουβικής καρβοξυλάσης και γονίδια άλλων ενζύμων της οδού CAM πρόσληψης CO 2, με τη βιοσύνθεση οσμολυτών (προλίνη), με την ενεργοποίηση των αντιοξειδωτικών συστημάτων και τις αλλαγές στους καθημερινούς ρυθμούς των στοματικών κινήσεων. Όλα αυτά οδηγούν σε πολύ οικονομική κατανάλωση νερού.

Σε καλλιέργειες αγρού, για παράδειγμα, στο καλαμπόκι, το αερένχυμα απουσιάζει υπό κανονικές συνθήκες ανάπτυξης. Αλλά υπό συνθήκες πλημμύρας και έλλειψης οξυγόνου στους ιστούς στις ρίζες, μερικά από τα κύτταρα του πρωτογενούς φλοιού της ρίζας και του στελέχους πεθαίνουν (απόπτωση ή προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος). Στη θέση τους σχηματίζονται κοιλότητες, μέσω των οποίων μεταφέρεται οξυγόνο από το εναέριο μέρος του φυτού στο ριζικό σύστημα. Το σήμα για τον κυτταρικό θάνατο είναι η σύνθεση αιθυλενίου.

Επείγουσα προσαρμογήεμφανίζεται με γρήγορες και έντονες αλλαγές στις συνθήκες διαβίωσης. Βασίζεται στον σχηματισμό και τη λειτουργία συστημάτων προστασίας από κραδασμούς. Τα συστήματα άμυνας έναντι κραδασμών περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, το σύστημα πρωτεΐνης θερμικού σοκ, το οποίο σχηματίζεται ως απόκριση σε μια ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτοί οι μηχανισμοί παρέχουν βραχυπρόθεσμες συνθήκες επιβίωσης υπό τη δράση ενός επιβλαβούς παράγοντα και έτσι δημιουργούν τις προϋποθέσεις για τη διαμόρφωση πιο αξιόπιστων μακροπρόθεσμων εξειδικευμένων μηχανισμών προσαρμογής. Παράδειγμα εξειδικευμένων μηχανισμών προσαρμογής είναι ο νέος σχηματισμός αντιψυκτικών πρωτεϊνών σε χαμηλές θερμοκρασίες ή η σύνθεση σακχάρων κατά τη διαχείμαση των χειμερινών καλλιεργειών. Ταυτόχρονα, εάν η βλαπτική επίδραση του παράγοντα υπερβαίνει τις προστατευτικές και επανορθωτικές δυνατότητες του σώματος, τότε αναπόφευκτα επέρχεται θάνατος. Στην περίπτωση αυτή, ο οργανισμός πεθαίνει στο στάδιο του επείγοντος ή στο στάδιο της εξειδικευμένης προσαρμογής, ανάλογα με την ένταση και τη διάρκεια του ακραίου παράγοντα.

Διακρίνω ειδικόςΚαι μη ειδικό (γενικό)αντιδράσεις των φυτών σε στρεσογόνους παράγοντες.

Μη ειδικές αντιδράσειςδεν εξαρτώνται από τη φύση του ενεργού παράγοντα. Είναι τα ίδια υπό την επίδραση υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών, έλλειψης ή περίσσειας υγρασίας, υψηλών συγκεντρώσεων αλάτων στο έδαφος ή επιβλαβών αερίων στον αέρα. Σε όλες τις περιπτώσεις, η διαπερατότητα των μεμβρανών στα φυτικά κύτταρα αυξάνεται, η αναπνοή διαταράσσεται, η υδρολυτική αποσύνθεση των ουσιών αυξάνεται, η σύνθεση του αιθυλενίου και του αψισικού οξέος αυξάνεται και η διαίρεση και η επιμήκυνση των κυττάρων αναστέλλονται.

Ο πίνακας δείχνει ένα σύμπλεγμα μη ειδικών αλλαγών που συμβαίνουν στα φυτά υπό την επίδραση διαφόρων περιβαλλοντικών παραγόντων.

Αλλαγές στις φυσιολογικές παραμέτρους στα φυτά υπό την επίδραση στρεσογόνων συνθηκών (σύμφωνα με τους G.V., Udovenko, 1995)

Επιλογές	Η φύση της αλλαγής των παραμέτρων υπό συνθήκες
	ξηρασίες	αλμυρότητα	υψηλή θερμοκρασία	χαμηλή θερμοκρασία
Η συγκέντρωση ιόντων στους ιστούς	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη
Δραστηριότητα νερού στο κύτταρο	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω
Οσμωτικό δυναμικό του κυττάρου	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη
Ικανότητα συγκράτησης νερού	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	—
Λειψυδρία	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	—
Διαπερατότητα πρωτοπλάσματος	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	—
Ρυθμός διαπνοής	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	αυξανόμενη	Πέφτω κάτω
Αποδοτικότητα διαπνοής	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω
Ενεργειακή απόδοση της αναπνοής	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	—
Ένταση αναπνοής	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	—
Φωτοφωσφορυλίωση	Μειώνεται	Μειώνεται	—	Μειώνεται
Σταθεροποίηση πυρηνικού DNA	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη
Λειτουργική δραστηριότητα του DNA	Μειώνεται	Μειώνεται	Μειώνεται	Μειώνεται
Συγκέντρωση προλίνης	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	—
Περιεκτικότητα σε υδατοδιαλυτές πρωτεΐνες	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη	αυξανόμενη
Συνθετικές αντιδράσεις	Καταστέλλεται	Καταστέλλεται	Καταστέλλεται	Καταστέλλεται
Πρόσληψη ιόντων από τις ρίζες	Καταστέλλεται	Καταστέλλεται	Καταστέλλεται	Καταστέλλεται
Μεταφορά ουσιών	Μελαγχολικός	Μελαγχολικός	Μελαγχολικός	Μελαγχολικός
Συγκέντρωση χρωστικής	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω	Πέφτω κάτω
κυτταρική διαίρεση	επιβραδύνει	επιβραδύνει	—	—
Τέντωμα κυττάρων	Καταστέλλεται	Καταστέλλεται	—	—
Αριθμός στοιχείων φρούτων	Μειωμένος	Μειωμένος	Μειωμένος	Μειωμένος
Γήρανση οργάνων	Επιταχύνθηκε	Επιταχύνθηκε	Επιταχύνθηκε	—
βιολογική συγκομιδή	Υποβαθμίστηκε	Υποβαθμίστηκε	Υποβαθμίστηκε	Υποβαθμίστηκε

Με βάση τα δεδομένα του πίνακα, μπορεί να φανεί ότι η αντίσταση των φυτών σε διάφορους παράγοντες συνοδεύεται από μονοκατευθυντικές φυσιολογικές αλλαγές. Αυτό δίνει λόγους να πιστεύουμε ότι η αύξηση της αντοχής των φυτών σε έναν παράγοντα μπορεί να συνοδεύεται από αύξηση της αντοχής σε έναν άλλο. Αυτό έχει επιβεβαιωθεί από πειράματα.

Πειράματα στο Ινστιτούτο Φυσιολογίας Φυτών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών (Vl. V. Kuznetsov et al.) έδειξαν ότι η βραχυπρόθεσμη θερμική επεξεργασία των φυτών βαμβακιού συνοδεύεται από αύξηση της αντοχής τους στην επακόλουθη αλάτωση. Και η προσαρμογή των φυτών στην αλατότητα οδηγεί σε αύξηση της αντοχής τους στις υψηλές θερμοκρασίες. Το θερμικό σοκ αυξάνει την ικανότητα των φυτών να προσαρμοστούν στην επακόλουθη ξηρασία και, αντίθετα, στη διαδικασία της ξηρασίας, αυξάνεται η αντίσταση του οργανισμού στην υψηλή θερμοκρασία. Βραχυπρόθεσμη έκθεσηυψηλή θερμοκρασία αυξάνει την αντίσταση σε βαριά μέταλλαΚαι Ακτινοβολία UV-B. Η ξηρασία που προηγήθηκε ευνοεί την επιβίωση των φυτών σε συνθήκες αλατότητας ή ψύχους.

Η διαδικασία αύξησης της αντίστασης του σώματος σε αυτό περιβαλλοντικός παράγονταςως αποτέλεσμα της προσαρμογής σε παράγοντα διαφορετικής φύσης ονομάζεται διασταυρούμενη προσαρμογή.

Για τη μελέτη των γενικών (μη ειδικών) μηχανισμών αντίστασης, μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η ανταπόκριση των φυτών σε παράγοντες που προκαλούν ανεπάρκεια νερού στα φυτά: αλατότητα, ξηρασία, χαμηλές και υψηλές θερμοκρασίες και κάποιοι άλλοι. Σε επίπεδο ολόκληρου του οργανισμού, όλα τα φυτά αντιδρούν στην έλλειψη νερού με τον ίδιο τρόπο. Χαρακτηρίζεται από αναστολή της ανάπτυξης των βλαστών, αυξημένη ανάπτυξη του ριζικού συστήματος, σύνθεση αψισικού οξέος και μείωση της στοματικής αγωγιμότητας. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, τα κάτω φύλλα γερνούν γρήγορα και παρατηρείται ο θάνατός τους. Όλες αυτές οι αντιδράσεις στοχεύουν στη μείωση της κατανάλωσης νερού μειώνοντας την επιφάνεια εξάτμισης, καθώς και αυξάνοντας τη δραστηριότητα απορρόφησης της ρίζας.

Συγκεκριμένες αντιδράσειςείναι αντιδράσεις στη δράση οποιουδήποτε παράγοντα στρες. Έτσι, οι φυτοαλεξίνες (ουσίες με αντιβιοτικές ιδιότητες) συντίθενται στα φυτά ως απόκριση στην επαφή με παθογόνα (παθογόνα).

Η ειδικότητα ή η μη εξειδίκευση των αποκρίσεων συνεπάγεται, αφενός, τη στάση ενός φυτού σε διάφορους στρεσογόνους παράγοντες και, αφετέρου, τις χαρακτηριστικές αντιδράσεις φυτών διαφορετικών ειδών και ποικιλιών στον ίδιο στρεσογόνο παράγοντα.

Η εκδήλωση συγκεκριμένων και μη ειδικών αποκρίσεων των φυτών εξαρτάται από τη δύναμη του στρες και τον ρυθμό ανάπτυξής του. Συγκεκριμένες αντιδράσεις εμφανίζονται πιο συχνά εάν το άγχος αναπτύσσεται αργά και το σώμα έχει χρόνο να αναδομηθεί και να προσαρμοστεί σε αυτό. Οι μη ειδικές αντιδράσεις εμφανίζονται συνήθως με μικρότερο και ισχυρή δράσηστρεσογόνος παράγοντας. Η λειτουργία μη ειδικών (γενικών) μηχανισμών αντίστασης επιτρέπει στο εργοστάσιο να αποφεύγει μεγάλες ενεργειακές δαπάνες για το σχηματισμό εξειδικευμένων (ειδικών) μηχανισμών προσαρμογής ως απάντηση σε οποιαδήποτε απόκλιση από τον κανόνα στις συνθήκες διαβίωσής τους.

Η αντοχή του φυτού στην καταπόνηση εξαρτάται από τη φάση της οντογένεσης. Τα πιο σταθερά φυτά και φυτικά όργανα σε αδρανή κατάσταση: με τη μορφή σπόρων, βολβών. ξυλώδη πολυετή φυτά - σε κατάσταση βαθύ λήθαργου μετά την πτώση των φύλλων. Τα πιο ευαίσθητα φυτά σε νεαρή ηλικία, αφού υπό πίεση οι διαδικασίες ανάπτυξης καταστρέφονται καταρχήν. Η δεύτερη κρίσιμη περίοδος είναι η περίοδος σχηματισμού γαμετών και γονιμοποίησης. Η επίδραση του στρες κατά την περίοδο αυτή οδηγεί σε μείωση της αναπαραγωγικής λειτουργίας των φυτών και μείωση της απόδοσης.

Εάν οι συνθήκες στρες επαναλαμβάνονται και έχουν χαμηλή ένταση, τότε συμβάλλουν στη σκλήρυνση των φυτών. Αυτή είναι η βάση για μεθόδους για την αύξηση της αντοχής σε χαμηλές θερμοκρασίες, θερμότητα, αλατότητα και αυξημένη περιεκτικότητα επιβλαβών αερίων στον αέρα.

Αξιοπιστίαενός φυτικού οργανισμού καθορίζεται από την ικανότητά του να αποτρέπει ή να εξαλείφει αστοχίες σε διαφορετικά επίπεδα βιολογικής οργάνωσης: μοριακό, υποκυτταρικό, κυτταρικό, ιστό, όργανο, οργανισμό και πληθυσμό.

Για την αποφυγή διαταραχών στη ζωή των φυτών υπό την επίδραση δυσμενών παραγόντων, οι αρχές πλεονασμός, ετερογένεια λειτουργικά ισοδύναμων συστατικών, συστήματα για την επισκευή χαμένων κατασκευών.

Ο πλεονασμός των δομών και της λειτουργικότητας είναι ένας από τους κύριους τρόπους διασφάλισης της αξιοπιστίας των συστημάτων. Ο πλεονασμός και ο πλεονασμός έχει πολλαπλές εκδηλώσεις. Σε υποκυτταρικό επίπεδο, η κράτηση και ο διπλασιασμός του γενετικού υλικού συμβάλλουν στην αύξηση της αξιοπιστίας του φυτικού οργανισμού. Αυτό παρέχεται, για παράδειγμα, από τη διπλή έλικα του DNA, με την αύξηση της πλοειδίας. Η αξιοπιστία της λειτουργίας του φυτικού οργανισμού υπό μεταβαλλόμενες συνθήκες διατηρείται επίσης λόγω της παρουσίας μιας ποικιλίας μορίων αγγελιαφόρου RNA και του σχηματισμού ετερογενών πολυπεπτιδίων. Αυτά περιλαμβάνουν ισοένζυμα που καταλύουν την ίδια αντίδραση, αλλά διαφέρουν ως προς τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες και τη σταθερότητα της μοριακής δομής υπό μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Σε κυτταρικό επίπεδο, ένα παράδειγμα πλεονασμού είναι η περίσσεια κυτταρικών οργανιδίων. Έτσι, έχει διαπιστωθεί ότι ένα μέρος των διαθέσιμων χλωροπλαστών επαρκεί για να παρέχει στο φυτό προϊόντα φωτοσύνθεσης. Οι υπόλοιποι χλωροπλάστες, όπως ήταν, παραμένουν σε αποθεματικό. Το ίδιο ισχύει και για τη συνολική περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη. Ο πλεονασμός εκδηλώνεται επίσης με μεγάλη συσσώρευση προδρόμων για τη βιοσύνθεση πολλών ενώσεων.

Σε οργανικό επίπεδο, η αρχή του πλεονασμού εκφράζεται στο σχηματισμό και την τοποθέτηση περισσότερων βλαστών, λουλουδιών, σταχυώνων σε διαφορετικούς χρόνους από ό,τι απαιτείται για την αλλαγή των γενεών, σε μια τεράστια ποσότητα γύρης, ωαρίων, σπόρων.

Σε επίπεδο πληθυσμού, η αρχή του πλεονασμού εκδηλώνεται σε μεγάλοι αριθμοίάτομα που διαφέρουν ως προς την αντίσταση σε έναν συγκεκριμένο παράγοντα στρες.

Τα συστήματα επισκευής λειτουργούν επίσης σε διαφορετικά επίπεδα - μοριακό, κυτταρικό, οργανικό, πληθυσμό και βιοκενωτικό. Οι διεργασίες αποκατάστασης συμβαδίζουν με τη δαπάνη ενέργειας και πλαστικών ουσιών, επομένως, η αποκατάσταση είναι δυνατή μόνο εάν διατηρείται επαρκής μεταβολικός ρυθμός. Εάν σταματήσει ο μεταβολισμός, τότε σταματά και η αποκατάσταση. Σε ακραίες συνθήκες του εξωτερικού περιβάλλοντος, η διατήρηση της αναπνοής είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς η αναπνοή είναι αυτή που παρέχει ενέργεια για τις διαδικασίες αποκατάστασης.

Η αναγωγική ικανότητα των κυττάρων προσαρμοσμένων οργανισμών καθορίζεται από την αντίσταση των πρωτεϊνών τους στη μετουσίωση, δηλαδή από τη σταθερότητα των δεσμών που καθορίζουν τη δευτεροταγή, τριτοταγή και τεταρτοταγή δομή της πρωτεΐνης. Για παράδειγμα, η αντοχή των ώριμων σπόρων σε υψηλές θερμοκρασίες συνήθως συνδέεται με το γεγονός ότι, μετά την αφυδάτωση, οι πρωτεΐνες τους γίνονται ανθεκτικές στη μετουσίωση.

Η κύρια πηγή ενεργειακού υλικού ως υπόστρωμα για την αναπνοή είναι η φωτοσύνθεση, επομένως, η παροχή ενέργειας του κυττάρου και οι σχετικές διαδικασίες αποκατάστασης εξαρτώνται από τη σταθερότητα και την ικανότητα της φωτοσυνθετικής συσκευής να ανακάμπτει από τη βλάβη. Για να διατηρηθεί η φωτοσύνθεση σε ακραίες συνθήκες στα φυτά, ενεργοποιείται η σύνθεση των συστατικών της θυλακοειδής μεμβράνης, η οξείδωση των λιπιδίων αναστέλλεται και η υπερδομή του πλαστιδίου αποκαθίσταται.

Σε οργανικό επίπεδο, παράδειγμα αναγέννησης είναι η ανάπτυξη βλαστών αντικατάστασης, η αφύπνιση των αδρανών οφθαλμών όταν τα σημεία ανάπτυξης έχουν υποστεί ζημιά.

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.

Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι προσαρμοσμένοι στις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες ζούσαν οι πρόγονοί τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι προσαρμογές στις περιβαλλοντικές συνθήκες ονομάζονται αλλιώς προσαρμογές. Προκύπτουν κατά τη διαδικασία της εξέλιξης του πληθυσμού, σχηματίζοντας ένα νέο υποείδος, είδος, γένος κ.λπ. Διαφορετικοί γονότυποι συσσωρεύονται στον πληθυσμό, που εκδηλώνονται σε διαφορετικούς φαινότυπους. Εκείνοι οι φαινότυποι που είναι πιο κατάλληλοι για περιβαλλοντικές συνθήκες είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν και να αφήσουν απογόνους. Έτσι, ολόκληρος ο πληθυσμός είναι «κορεσμένος» με προσαρμογές που είναι χρήσιμες για έναν δεδομένο βιότοπο.

Ανάλογα με τις μορφές (τύποι) προσαρμογής τους διαφέρουν. Μπορούν να επηρεάσουν τη δομή του σώματος, τη συμπεριφορά, την εμφάνιση, τη βιοχημεία των κυττάρων κλπ. Υπάρχουν οι ακόλουθες μορφές προσαρμογών.

Προσαρμογές δομής σώματος (μορφολογικές προσαρμογές). Υπάρχουν σημαντικές (σε επίπεδο τάξεων, τάξεων κ.λπ.) και μικρές (σε επίπεδο ειδών). Παραδείγματα των πρώτων είναι η εμφάνιση μαλλιού στα θηλαστικά, η ικανότητα να πετούν στα πουλιά και οι πνεύμονες στα αμφίβια. Ένα παράδειγμα δευτερευουσών προσαρμογών είναι η διαφορετική δομή του ράμφους σε στενά συγγενικά είδη πουλιών που τρέφονται με διαφορετικούς τρόπους.

Φυσιολογικές προσαρμογές.Αυτή είναι μια μεταβολική αναδιάρθρωση. Για κάθε είδος, προσαρμοσμένο στις συνθήκες του οικοτόπου του, τα δικά του μεταβολικά χαρακτηριστικά είναι χαρακτηριστικά. Έτσι, ορισμένα είδη τρώνε πολύ (για παράδειγμα, τα πουλιά), επειδή ο μεταβολισμός τους είναι αρκετά γρήγορος (τα πουλιά χρειάζονται πολλή ενέργεια για να πετάξουν). Ορισμένα είδη μπορεί να μην πίνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα (καμήλες). Τα θαλάσσια ζώα μπορούν να πίνουν θαλασσινό νερό, ενώ τα ζώα του γλυκού νερού και της ξηράς δεν μπορούν.

βιοχημικές προσαρμογές.Αυτή είναι μια ειδική δομή πρωτεϊνών, λιπών, που δίνει στους οργανισμούς την ευκαιρία να ζήσουν υπό ορισμένες συνθήκες. Για παράδειγμα, σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ή την ικανότητα των οργανισμών να παράγουν δηλητήρια, τοξίνες, δυσοσμίες ουσίες για προστασία.

Προστατευτικός χρωματισμός.Πολλά ζώα στη διαδικασία της εξέλιξης αποκτούν ένα χρώμα σώματος που τα κάνει λιγότερο αισθητά με φόντο το γρασίδι, τα δέντρα, το χώμα, δηλαδή το μέρος που ζουν. Αυτό επιτρέπει σε κάποιους να προστατεύονται από τα αρπακτικά, σε άλλους να κρυφτούν απαρατήρητοι και να επιτεθούν. Συχνά, τα νεαρά θηλαστικά και οι νεοσσοί έχουν προστατευτικό χρωματισμό. Ενώ οι ενήλικες μπορεί να μην έχουν πλέον προστατευτικό χρωματισμό.

Προειδοποιητικός (απειλητικός) χρωματισμός. Αυτός ο χρωματισμός είναι φωτεινός και θυμάται καλά. Χαρακτηριστικό του τσιμπήματος και των δηλητηριωδών εντόμων. Για παράδειγμα, τα πουλιά δεν τρώνε σφήκες. Έχοντας δοκιμάσει μια φορά, θυμούνται το χαρακτηριστικό χρώμα της σφήκας για το υπόλοιπο της ζωής τους.

Διακωμώδηση- εξωτερική ομοιότητα με δηλητηριώδη ή τσιμπήματα, επικίνδυνα ζώα. Βοηθά στην αποφυγή φαγητού από αρπακτικά που «μοιάζουν» αυτό που βρίσκονται μπροστά τους επικίνδυνη θέα. Έτσι, οι μύγες μοιάζουν με μέλισσες, μερικές μη δηλητηριώδη φίδιαστις δηλητηριώδεις πεταλούδες, τα φτερά μπορεί να έχουν σχέδια παρόμοια με τα μάτια των αρπακτικών.

Μεταμφίεση- την ομοιότητα του σχήματος του σώματος του οργανισμού με το αντικείμενο άψυχη φύση. Εδώ δεν προκύπτει μόνο προστατευτικός χρωματισμός, αλλά ο ίδιος ο οργανισμός στη μορφή του μοιάζει με αντικείμενο άψυχης φύσης. Για παράδειγμα, ένα κλαδί, ένα φύλλο. Το καμουφλάζ είναι χαρακτηριστικό κυρίως των εντόμων.

Προσαρμογές συμπεριφοράς. Κάθε είδος ζώων αναπτύσσει έναν ιδιαίτερο τύπο συμπεριφοράς που τους επιτρέπει να προσαρμοστούν καλύτερα σε συγκεκριμένες συνθήκες διαβίωσης. Αυτό περιλαμβάνει αποθήκευση τροφίμων, φροντίδα για τους απογόνους, συμπεριφορά ζευγαρώματος, χειμερία νάρκη, απόκρυψη πριν από επίθεση, μετανάστευση κ.λπ.

Συχνά διαφορετικές προσαρμογές συνδέονται μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ο προστατευτικός χρωματισμός μπορεί να συνδυαστεί με το πάγωμα του ζώου (με προσαρμογή συμπεριφοράς) τη στιγμή του κινδύνου. Επίσης, πολλές μορφολογικές προσαρμογές οφείλονται σε φυσιολογικές.