Покровительственная окраска у растений примеры: Приведите примеры различных приспособлений у растений и животных на разных уровнях организации

Камуфляжные листья защитили рябчики от сбора на нужды китайской медицины

Рябчики Делавэя, растения из гор юго-западного Китая, приобрели маскирующую буровато-серую окраску листьев, которая помогает им скрыться от глаз людей. Благодаря этой адаптации они могут спастись от интенсивного сбора луковиц на нужды китайской медицины. При этом в местностях, где добывать рябчики трудно, их листья остались зелеными. Подробности исследования изложены в статье для журнала Current Biology.

Чтобы скрыться от глаз хищников или, наоборот, незаметно подкрасться к добыче, многие животные используют покровительственную окраску, которая позволяет слиться с окружающей средой. Примеры таких адаптаций встречаются у представителей самых разных систематических групп, от насекомых до птиц и млекопитающих. Некоторые виды растений также используют камуфляж для спасения от травоядных, но по сравнению с животными их методы маскировки изучены намного хуже.

Обнаружить новый пример покровительственной окраски растений удалось команде ботаников во главе с Ханом Сунем (Hang Sun) из Института ботаники в Куньмине. Объектом их интереса стал рябчик Делавэя (Fritillaria delavayi), растение из семейства (Liliaceae). Этот вид произрастает на скальных осыпях в горах Хэндуаньшань на юго-западе Китая. Большую часть года рябчик Делавэя проводит в виде луковицы, однако весной выпускает несколько недолго существующих листьев, а с приходом лета зацветает. Первое цветение происходит на пятом году жизни, причем за год одно растение дает только один цветок.

В течение пяти лет авторы исследовали все доступные популяции рябчика Делавэя на северо-западе провинции Юньнань и обнаружили, что в одних местностях листья у этих растений окрашены в зеленый цвет и хорошо заметны на фоне камней, а в других имеют буровато-серую маскировочную расцветку и почти сливаются с окружающим ландшафтом. Сунь и его коллеги предположили, что рябчики с неяркими листьями обзавелись камуфляжем, чтобы защититься от травоядных, однако дальнейшие исследования не выявили у них естественных врагов (местные животные, как дикие, так и домашние, избегают поедать богатые алкалоидами луковицы рябчиков).

Тем не менее, серьезную угрозу для рябчиков Делавэя представляют люди. Луковицы этих растений, как и некоторых других рябчиков, высоко ценятся в традиционной китайской медицине. Эта практика продолжается уже более двух тысяч лет, однако в последние десятилетия интенсивность сбора многократно возросла. Цена на луковицы выросла до 480 долларов за килограмм (это примерно 3500 высушенных луковиц), и местные жители массово выкапывают рябчики.

Авторы выдвинули гипотезу, что именно сбор людьми на нужды народной медицины заставил некоторые популяции рябчиков обзавестись камуфляжной окраской. Чтобы проверить ее, они сравнили цвет листьев этих растений из восьми популяций с оттенком скальных осыпей, на которых они произрастают. Сопоставив полученные данные со статистикой по заготовлению рябчиков в 2014-2019 году, Сунь и его коллеги пришли к выводу, что чем интенсивнее эксплуатируется популяция, тем меньше цветовой контраст между листьями и окружающей средой (p<0,001). В ходе дополнительных наблюдений исследователи оценили, насколько сложно добывать рябчики в разных местностях (на этот показатель влияют глубина залегания луковицы и особенности субстрата). Оказалось, что чем труднее сбор, тем ярче окраска рябчиков (p<0,001). Иными словами, растения в легкодоступных популяциях чаще приобретают камуфляжную расцветку.

На последнем этапе авторы попросили добровольцев пройти онлайн-эксперимент: найти на предложенных изображениях местоположение рябчиков. Каждый участник мог использовать или трихроматический режим (характерный для человеческого зрения), или дихроматический (соответствующий большинству диких травоядных). Как и ожидалось, экземпляры с буровато-серыми листьями найти было труднее. При этом добровольцы, которые работали в трихроматическом режиме, тратили на поиск меньше времени, чем те, кто делал это в дихроматическом (в среднем 3,29 секунды против 3,99 секунды). Это дополнительно свидетельствует, что маскировка рябчиков направлена на существ с трихроматическим зрением — а именно людей.

От традиционной китайской медицины страдают не только растения, но и различные виды животных, от морских коньков до панголинов, тигров и носорогов. Их части тела используются в качестве лекарств — разумеется, без каких-либо проверок эффективности. Несмотря на сомнительность подобных практик, в 2019 году ВОЗ включила в Международную классификацию болезней главу, посвященную традиционной китайской медицине. Многие специалисты опасаются, что это повысит спрос на «лекарства» из диких животных, многие из которых уже оказались на грани исчезновения. Подробнее об этой проблеме читайте в нашем материале «Рожки да ножки».

Сергей Коленов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Skorobogatova O.N. Laboratornie zanyatiya po biologii — Uch-prakt posobie — 2013

Практическая часть

Ход работы

Задания:

1) Рассмотреть 15—20 экземпляров одного вида растений, например, Trifolium platense (рис. 1), изучить их индивидуальную изменчивость морфологических признаков. Данные занести в таблицу 1, сделать выводы.

Таблица 1

Индивидуальная изменчивость растений вида Trifolium platense L

Справка. Trifolium pratense — двулетнее или многолетнее растение высотой 15—55 см с разветвленным корневищем и ветвистыми побегами. Стебель прямостоячий или восходящий, опушенный прижатыми волосками. Листья тройчатые с широкими прилистниками, суженными в ость, наполовину сросшимися с черешком, листочки эллиптические, почти цельнокрайние, обычно с белым рисунком в виде треугольника. Цветки собраны в шаровидные головки. Венчик мотыльковый, лилово-красный (реже бледно-лиловый или белый), чашечка с 10 жилками, опушенная. Цветет с конца мая до осени. Плод — боб. Растет на лугах, опушках, полянах. Тепло- и светолюбивое растение, нетребовательное к почвам. Распространен в Европе в областях с умеренно влажным климатом.

2) Рассмотреть коллекцию чешуекрылых насекомых — боярышница Aporia crataegi (рис. 2). Сравнить и определить у них индивидуальную изменчивость перечисленных признаков. Данные внести в таблицу 2, сделать выводы. Путем сравнения определить степень отклонения. Какие свойства организмов проявляются в сходстве и различии особей одного вида?

61

Рис. 1. Trifolium pratense L(клевер луговой)

Рис. 2. Aporia crataegi (боярышница)

Справка. Боярышница — бабочка из семейства белянок (Pieridae). Гусеницы являются вредителями плодовых культур. Боярышница распространена по всей Европе, а также в Северной и Средней Азии до западных склонов гор Восточной Якутии и Японии. Наиболее многочисленна в Северной Африке, Марокко, Алжире. Бабочки выходят из куколки в июне, а на юге уже в мае.

62

Таблица 2

Индивидуальная изменчивость боярышницы Aporia crataegi

3) Заполнить таблицу 3 и сравнить две формы изменчивости (ответ «да» или «нет»). Сделать выводы.

63

Контрольные вопросы

1. Что такое изменчивость (биологическая)?

2.Расскажите о причинах и механизме определенной, неопределенной и относительной изменчивости, приведите примеры.

3.Какое значение имеют перечисленные формы изменчивости

вонтогенезе и филогенезе живых организмов?

4.Форма тела у бабочки каллимы напоминает лист. Как сформировалась подобная форма тела у бабочки?

5.Каковы параметры индивидуальной изменчивости клевера лугового и боярышницы?

64

Раздел IV

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ И ЭВОЛЮЦИИ

Лабораторная работа № 14

Механизм естественного отбора в системе «хищник—жертва»

Цель: доказать, что покровительственная окраска и подражательное свойство животных является результатом естественного отбора в системе «хищник—жертва».

Материалы и оборудование: рисунки, таблицы животных, демонстрирующих покровительственную окраску.

Теоретическая часть

Многообразие форм покровительственных окрасок делится на 4 группы: покровительственная (или скрывающая) (рис. 1), предостерегающая (или предупреждающая), угрожающая, мимикрия (или ложнопредостерегающая). Таким образом, покровительственная окраска, возникающая в результате естественного отбора, является и для хищника, и для жертвы важнейшим приспособительным фактором (рис. 1—5).

Рис. 1. Покровительственная окраска выпи обыкновенной и куропатки белой

65

Рис. 2. Покровительственная окраска утки-кряквы, лягушки травяной, зайца-беляка (зима, лето)

Практическая часть

Задание. Заполнить таблицы 1—4 и дать ответы на вопросы. Сделать выводы.

66

67

68

Рис. 11. Гусеница непарного

Рис. 12. Синица большая

шелкопряда

69

Контрольные вопросы

1.Дайте определение естественного отбора.

2.Приведите доказательства существования естественного от-

бора.

3.Что следует понимать под покровительственной окраской? Приведите примеры.

4.Как покровительственная окраска сочетается с формой тела

уживотных? Приведите примеры.

5.Все ли пустынные животные имеют желтую окраску, а арктические — белую? Объясните на примерах.

6.В чем заключается биологическая роль ярких окрасок животных?

7.Подкрепляется ли яркая окраска животных иными средствами защиты? Приведите примеры.

8.Какое значение имеет мимикрия в природе?

9.Каким путем шло параллельное приобретение покровительственных окрасок у хищников и жертв?

10.Почему некоторые животные меняют окраску тела по сезонам года?

11.Чем объясняется то факт, что хищник и жертва имеют одинаковую окраску? Приведите примеры.

12.Назовите основные формы естественного отбора.

13.Каковы механизмы естественного отбора в системе «хищ- ник—жертва»?

Лабораторная работа № 15

Дивергенция и конвергенция признаков как результат движущего отбора

Цель: установить дивергентные и конвергентные признаки, появившиеся в процессе эволюции у рассматриваемых групп организмов.

70

защитная окраска — Дети | Britannica Kids

7-дневная бесплатная пробная версия

Поиск

Посмотреть статью для:

• Дети

• Ученики

• Ученые

Связанные статьи

Мы были заняты, усердно работая над тем, чтобы предоставить вам новые функции и обновленный дизайн. Мы надеемся, что вам и вашей семье понравится NEW Britannica Kids. Уделите минутку, чтобы проверить все улучшения!

• Один и тот же безопасный и надежный контент для исследователей всех возрастов.
• Доступно на всех современных устройствах: телефонах, планшетах и ​​настольных компьютерах.
• Улучшенные ресурсы для домашних заданий, предназначенные для поддержки различных предметов и стандартов учебной программы.
• Новый, третий уровень контента, разработанный специально для удовлетворения продвинутых потребностей искушенного ученого.
• И многое другое!

Хотите увидеть его в действии?

Ознакомиться

Начать бесплатную пробную версию

Подпишитесь прямо сейчас!

Перевести эту страницу

Выберите язык в меню выше, чтобы просмотреть версию этой страницы с компьютерным переводом. Обратите внимание: текст на изображениях не переводится, некоторые функции после перевода могут работать некорректно, а перевод может неточно передавать предполагаемое значение. Britannica не просматривает преобразованный текст.

После перевода статьи все инструменты, кроме увеличения/уменьшения шрифта, будут отключены. Чтобы повторно включить инструменты или преобразовать обратно в английский язык, нажмите «Просмотреть оригинал» на панели инструментов Google Translate.

Этот веб-сайт использует куки-файлы, чтобы помочь предоставлять и улучшать наши услуги и предоставлять вам гораздо больше возможностей во время вашего посещения. Чтобы узнать больше о файлах cookie и ваших возможностях выбора файлов cookie, нажмите здесь.

×

защитная окраска — Студенты | Британика Кидс

Введение

© Кирсанов/Shutterstock.com

По мере эволюции животных у большинства из них появились цвета тела и отметины, которые повысили их шансы на выживание. Этот адаптивный механизм, известный как защитная окраска, может выполнять множество функций. Окраска может помочь защитить животное, делая его трудноразличимым. Для животного, которое проводит большую часть своей жизни, избегая опасных врагов, это самая полезная функция. Таким образом, защитная окраска часто встречается у самых беспомощных существ — у тех, у кого мало или совсем нет других средств защиты. Белый снежный заяц, например, сливается с белым окружением и поэтому становится менее заметным для хищников.

И наоборот, цвет может помочь организму, сделав его более заметным — например, яркие цвета ядовитой змеи могут отпугнуть незваных гостей. Как правило, целью защитной окраски является уменьшение видимости организма или изменение его внешнего вида для других организмов. Иногда на одно животное накладывается несколько форм защитной окраски.

Типы защитной окраски

Существует множество схем защитной окраски. Каждый работает немного по-разному.

Загадочная окраска

© Digital Vision/Getty Images

Определенно
формы окраски помогают замаскировать животное, чтобы оно было менее заметно для хищников или добычи. Одним из наиболее распространенных типов загадочной окраски является сопоставление фона, которое может принимать различные формы. Многие беспомощные животные развили окраску и отметины, которые соответствуют их окружению, чтобы спрятаться от хищников. Например, икра рыб и микроскопический зоопланктон прозрачны и почти невидимы, поскольку они дрейфуют в верхних слоях океанов и пресноводных озер. Пятнистая шерсть оленя маскирует животное на фоне пестрой лесной подстилки. Некоторые животные пытаются физически замаскироваться. Краб-декоратор, например, прикрепляет кусочки водорослей, морских водорослей и другого океанского мусора к своему панцирю, так что он напоминает дно океана.

Э.С. Росс

Кузнечики и другие насекомые, живущие среди зеленых растений, часто имеют зеленый цвет, а насекомые, живущие в почве, такие как муравьи, часто имеют цвет земли. У перечной моли есть цветные пятна, которые маскируют ее на фоне дерева, на котором она живет. ( См. также насекомое, «Привычки и поведение насекомых». ) Саргассовый морской дракон живет среди масс плавающих водорослей. Рыба не только окрашена в цвет растений, но ее плавники и чешуя даже имеют форму водорослей. Восточная листовидная бабочка, живущая на усыпанных листьями лесных подстилках, настолько замысловато и полностью замаскирована, что ее отметины включают жилки листьев и стебель.

Иногда маскируется хищник. Некоторые хищные рыбы, например, сливаются с безобидными стайными рыбами, а затем охотятся на членов стаи. Некоторые виды морских окуней маскируются на дне океана, так как они лежат неподвижно, ожидая, когда добыча проплывет мимо.

Некоторые животные могут менять свой цвет в зависимости от окружающей среды или ситуаций. Некоторые ящерицы хорошо известны своей способностью подстраивать свой цвет под окружающую среду. Разные зайцы меняют цвет в зависимости от сезона: зимой их мех белый, а когда сходит снег, их мех становится коричневым. Таким образом, они остаются замаскированными в течение всего года.

© Digital Vision/Getty Images

Другая форма загадочной окраски называется разрушительной окраской, при которой пятна, полосы или другие цветовые узоры визуально разбивают очертания животного. Такие узоры могут маскировать истинную форму животного или мешать хищнику визуально различать их на красочном или аналогичном разрушительном фоне. Хищники, такие как гепард, тигр и леопард, могут использовать свою разрушительную окраску, чтобы не быть замеченными. Пятна или полосы на их меху позволяют им приблизиться к своей добыче, прежде чем их заметят, что повышает их шансы на получение пищи. Многие рыбы и некоторые птицы демонстрируют разрушительную окраску, как и некоторые змеи. Удав, древесный обитатель, вырастающий до нескольких футов в длину, отмечен сложным узором из пятен и полос, настолько полным, что полоса проходит даже через его глаза. Некоторые образцы разрушительной окраски действуют по тому же принципу, чтобы скрыть движение. Например, змей с концентрическими полосами трудно обнаружить, когда они перемещаются между длинными травинками.

Леонард Ли Рю III

A
Третья форма загадочной окраски — контрзатенение, предназначенная для маскировки трехмерной формы организма. Многие животные, особенно позвоночные, заштрихованы или окрашены светлее на нижней поверхности и темнее на верхней поверхности. Эта окраска противодействует воздействию верхнего света, который подчеркивает трехмерную форму животного, осветляя верхнюю часть тела животного и отбрасывая его нижнюю часть в тень. Затенение придает телу более равномерную темноту и меньшую глубину рельефа, так что животное становится менее заметным.

Многие морские животные заштрихованы, чтобы они не выглядели как силуэты, если смотреть снизу. Силуэт организма будет бросаться в глаза и, таким образом, привлечет хищников. Если смотреть сверху, морские животные в тени сливаются с темнотой морского дна; при взгляде снизу их легкая нижняя часть тела соответствует внешнему виду поверхности воды.

Очаровательная окраска

E.S. Росс

Некоторые
животные окрашены так, чтобы внимание хищника привлекало не жизненно важную часть тела животного. Ящерица, известная как синехвостый сцинк, имеет ярко-синий хвост, который животное может сбрасывать по желанию без вреда для себя. Потенциальных хищников привлекает хвост; если они атакуют хвост, сцинк сбрасывает его и улетает целым и невредимым.

Предупреждающая окраска

Одна из форм окраски предназначена не для маскировки организма, а для того, чтобы сделать его более заметным. Такая окраска встречается у животных, имеющих естественную защиту, которую они используют для сдерживания или отражения хищников. Эти защиты могут принимать различные формы. Животное может просто издавать неприятный запах (например, запах скунса), а может на самом деле причинять боль (как от укуса пчелы) или даже смерть (как от змеиного яда). Многие из этих животных ярко окрашены, предположительно, как предупреждение потенциальным агрессорам. Например, бабочка монарх, имеющая заметный ярко-оранжевый и черный узор, имеет настолько неприятный вкус, что птица часто отрыгивает ее после того, как съест ее. Биологи-бихевиористы считают, что хищные животные учатся ассоциировать таких ярко окрашенных животных с неприятными или болезненными переживаниями и поэтому, вероятно, отказываются от них как от потенциальной добычи в пользу более тусклых животных. Общие предупреждающие цвета — красный, черный и желтый.

© Marineland of Florida

Некоторые организмы могут менять свой цвет с тусклого на яркий, когда им угрожает опасность. Осьминог, например, белеет, когда взволнован, и краснеет, когда внезапно пугается. Некоторые хамелеоны, обычно замаскированные, имеют ярко окрашенный горловой мешок или подвес в качестве предупреждающего сигнала для захватчиков. Более того, когда самец хамелеона проникает на чужую территорию, подгрудок «хозяина» территории служит предупреждением о том, что ему следует держаться подальше.

Другие формы защитной окраски

Некоторые животные окрашены таким образом, что привлекают к себе внимание только тогда, когда находятся в движении. Некоторые птицы имеют светлые перья, которые видны только во время полета. Когда птица ложится спать, эти перья прячутся под более темными перьями, так что птица снова становится незаметной. Точно так же у многих рыб есть красочные спинные плавники, которые вытягиваются, когда рыба плывет, а затем складываются, когда рыба отдыхает.

В обоих случаях животное может использовать свою окраску для выполнения своего рода акта исчезновения. Он может отвлечь хищника от определенной области, возможно, от гнезда уязвимого потомства, привлекая внимание хищника и перемещаясь в другое место. Если хищник преследует приманку, птица или рыба могут исчезнуть, остановившись.

Некоторые организмы имитируют защитную окраску других. Это явление известно как мимикрия. Безобидное животное может иметь ту же предупредительную окраску, что и опасное или несъедобное, чтобы обмануть хищников и заставить их реагировать так, как будто у безобидного животного те же защитные механизмы, что и у его модели. В других случаях несколько вредных видов будут иметь схожую предупредительную окраску, так что потенциальные хищники будут обобщать и избегать всех видов с такой окраской.

Эволюция защитной окраски

Причудливые схемы защитной окраски — результат длительной эволюции. В течение тысячелетий адаптивных изменений некоторые организмы приобрели образцы окраски, которые помогли им выжить и размножаться.