Приспособленность организмов к условиям внешней среды как результат действия естественного отбора. Приспособительное поведение примеры растений
Приспособительное поведение животных :: SYL.ru
Естественный отбор приводит к тому, что в природе выживают только приспособившиеся к внешним условиям виды. Действует он не только на уровне популяций, но и на уровне отдельных особей. Приспособительное поведение и строение живых организмов является основой адаптационных изменений.
Покровительственный окрас
Животные, ведущие открытый образ жизни и не пользующиеся естественными укрытиями, имеют маскировочный цвет покровов. Покровительственную окраску можно наблюдать у тундровой куропатки. Она постоянно рискует быть съеденной хищниками. Летом у птиц окрас бурый с рыжим, что делает их незаметными на фоне каменных россыпей. Зимой после линьки он меняется на белый. Самцы меняют окрас на летний позже самок, это необходимо для отвлечения внимания хищников от высиживающих птенцов самок.
Большинство представителей заполярной фауны имеют белый цвет покровов: полярная сова, песец, заяц, белый медведь и др. Гусеницы окрашены в цвет листвы или веток, по которым они передвигаются. Бентосные организмы имеют коричневатый оттенок, делающий их незаметными на фоне донных отложений. Камбалы способны подстраивать окрас под цвет грунта.
Такие динамические изменения происходят в результате перераспределения пигментов кожных покровов. Среди сухопутных животный самым известным маскировщиком является хамелеон.
Полосы и пятна, встречающиеся у крупных животных, также служат для маскировки. Они имитируют тень, делают контур животного более размытым.
Приспособительная форма тела
Приспособительное поведение животные - не единственный способ выжить. Форма тела также является эволюционным достижением, помогающем подстроиться под условия окружающего мира.
Дельфин – известное водное животное с запоминающейся формой тела. Скорость передвижения в водной среде, которая в восемь сотен раз плотнее воздуха, достигает сорока километров в час. Снизить сопротивление среды дельфинам удалось путем приобретения обтекаемой формы и отсутствия ушных раковин. Аналогичные приспособления есть у большинства водных обитателей: китов, тюленей, рыб.
Обтекаемая форма тела птиц уменьшает количество энергии, требуемой для полета и позволяет развивать большую скорость. По быстроте им нет равных в животном мире. Приспособительная форма тела помогает животным маскироваться. Гусеница бабочки-пяденицы передвигается по веточкам и внешне напоминает небольшой сучок. Некоторые паукообразные схожи с колючими частями растений, а бабочки – с пожелтевшими листьями.
Вместе с маскировочным окрасом животным свойственна способность замереть перед броском к добыче или в минуту опасности. Наибольшим разнообразием форм и расцветок отличаются представители фауны, уподобляющиеся цветкам. Схожесть настолько велика, что некоторые насекомые садятся прямо на них, принимая за растение.
Предупредительный окрас покровов
Приспособительные особенности строения, окраски и поведения животных настолько многообразны, что их классификацию стоит считать условной. Часто животные имеют не маскирующий цвет покровов, а яркий и заметный. Ее имеют существа, способные ужалить, отравить или имеющие мерзкий вкус. Назначение такого окраса в том, чтобы предупредить хищника: "Я опасен! Я невкусный! Не трогай меня!".
Божья коровка способна выделять опасный для птиц секрет и своим ярким окрасом предупреждает их. Заметная расцветка есть у ядовитых змей и гусениц. Некоторые земноводные с ярким обликом неповоротливы, активны днем и не скрываются от врагов. А их сородичи, напротив, имеют защитный цвет покровов и передвигаются по ночам. Одни из самых опасных амфибий - древолазы. Их кожный секрет способен парализовать хищника.
Бабочка-медведица выделяется ярким узором на крыльях, который предупреждает хищников о ядовитости потенциальной жертвы. Помимо токсинов, содержащихся в крови, насекомое издает дурной запах.
Синекольчатый осьминог, обитающий в тропических водах, имеет настолько красивый внешний вид и сильный яд, что одного укуса достаточно для того, чтобы убить жертву. Противоядия от сильнейшего нейротоксина нет.
Мимикрия
Предостерегающая окраска оказалась настолько действенной, что ряд видов стали использовать это в своих интересах. Живое существо своим внешним видом подражает ядовитому и опасному представителю другого таксона. Это явление получило название мимикрия.
Внешнее сходство достигается не только благодаря окрасу, но и форме тела. Муха-журчалка имеет желто-черные полоски, но совершенно беззащитна, в отличие от пчелы. Насекомое имеет и приспособительное поведение, которым она копирует действия опасного двойника:
- Собирает нектар с цветков.
- При полете издает похожие на пчелу звуки.
- При угрозе жужжит аналогично пчеле.
Совокупность поведения и окраса – залог неприкосновенности для журчалки.
Приспособительное поведение: примеры животных
Организмы пытаются выжить, в этом не последнюю роль играет приспособительное поведение. Поведение живых организмов меняется в момент опасности:
- Гуси шипят, вытянув шею.
- Кошки изгибают спину и поднимают хвост, шерсть встает дыбом.
- Волки показывают оскал.
- Жабы выпрямляют задние конечности.
- Скунс сначала топчется, а затем, задрав хвост, брызгает струей жидкости с неприятным запахом.
- Жук-бомбардир стреляет ядом, вызывающим ожоги. От струи в воздухе появляется "дымка", которая позволяет скрыться насекомому.
У всех перечисленных видов есть свои приспособительные особенности строения и поведения. Животным это необходимо для выживания.
Запасание корма
Защита от врагов - не единственное проявление приспособительного поведения. Примером может служить и создание резерва для питания в неблагоприятный период. Бурундук сначала прибирается в своей кладовой: выносит остатки прошлогодних запасов, а на пол кладет сухую листву. В качестве провианта он приносит орехи, грибы и семена, которые складывает отдельно друг от друга и тщательно сортирует. Количество запасенного корма может достигать восьми килограмм.
Особенности приспособительного поведения есть и у других животных: схроны с пищей на зимний период делают белки, сойки, мыши и хищные животные. Пережить неблагоприятные месяцы ежу, барсуку, суслику и медведю помогает спячка. Питательные вещества они запасают внутри организма, а затем экономно их расходуют при замедленном метаболизме.
Поздней осенью медведь обрастает длинной густой шерстью и находит в глухом лесу место для зимовки. Свое ложе он выстилает опавшей листвой и мхом. К этому времени у хозяина тайги уже сформировался достаточный слой подкожного жира. Со временем снег заметет медведя, образуется берлога, внешне напоминающая огромный сугроб. Дремлющее животное в течение зимы постепенно расходует запасенные вещества. Температура тела при этом уменьшается до тридцати градусов.
Забота о потомстве
Для сохранения вида огромное значение имеет адаптация для защиты подрастающего поколения. Рыбы отгоняют хищников от мест икрометания или вынашивают ее в ротовой полости. Самцы колюшки изготавливают своеобразное гнездо для икры. В нем для доступа кислорода оборудуются два отверстия.
У некоторых видов лягушек развитие икры осуществляется в выводковой сумке. Птицы вьют гнезда, откладывают яйца и высиживают птенцов. После вылупления обеспечивают их питанием и защитой, что является приспособительной особенностью поведения животных.
Млекопитающие не только вскармливают и защищают малышей, но и передают им навыки добывания пищи.
Физиологические адаптации
В процессе выживания не бывает мелочей. Для животного важны не только внешние признаки и поведение, но и адаптация на физиологическом уровне. Без нее устойчивость обменных процессов в организме на фоне меняющихся внешних условий находится под угрозой.
Накопленный подкожный жир помогает живым организмам в условиях пустыни длительное время обходиться без влаги. Она получается при его окислении. Одновременно с этим минимизируется и потеря воды через испарение.
Тюлени способны нырять на большие глубины, достигающие 600 м. Они задерживают дыхание на срок до одного часа. Это возможно благодаря миоглобину, который находится в мышечной ткани. Данный пигмент способен связать кислорода на порядок больше, чем гемоглобин. У сов зрение адаптировано к отсутствию света в ночное время. Летучие мыши прокладывают путь в темноте, используя эхолокацию.
К внешним условиям вынуждены адаптироваться и представители флоры. Листья кактусов постепенно видоизменились в колючку для уменьшения площади транспирации. Мясистый стебель служит резервуаром для влаги.
Огромные листья кувшинок, наоборот, способствуют большой скорости транспирации в условиях высокой влажности воздуха. Тундровая растительность имеет свои приспособления: низкий рост, мелкие листья, поверхностную корневую систему, быстрое развитие в вегетационный период.
Относительность приспособлений
Совершенство адаптаций отточено многовековым течением естественного отбора, однако никакое из них не является идеальным во всем. Каждое приспособление помогает живому организму только при определенных условиях. Если они изменятся, то признак становится нейтральным или даже опасным для самого индивида.
Белую куропатку выдает тень, отбрасываемая на снег ясным днем. Заяц после осенней линьки становится заметным на фоне темных деревьев. Стрижу для взлета необходимо оттолкнуться от края поверхности. Короткие ноги и длинные крылья препятствуют набору высоты с ровной площадки.
Панцирь защищает черепах от врагов, но хищные птицы научились сбрасывать рептилий с большой высоты для того, чтобы разбить его. Резцы грызунов растут без остановки, что необходимо для питания твердой пищей. Если их рацион будет состоять только из мягкого корма, то переросшие зубы не дадут возможности есть.
www.syl.ru
Экология 10-11 класс: Лекция №6. Приспособления организмов
В результате естественного отбора сохраняются особи с полезными для них признаками. Эти признаки обуславливают приспособленность организмов к тем условиям, в которых они живут. О приспособленности организмов к окружающей среде свидетельствует множество различных примеров.
Покровительственная окраска развита у видов, которые живут открыто и могут оказаться доступными для врагов. Такая окраска делает организмы менее заметными на фоне окружающей местности. Птицы, насиживающие яйца на земле, сливаются с окружающим фоном. Тундровая куропатка, например, ежеминутно подвергается риску, связанному с подобным образом жизни. Линька даёт ей возможность менять окраску, которая в результате гармонирует с изменениями окружающей природы. Рыжевато-бурое оперение по мере наступления морозов постепенно белеет, и птица становится практически неотличимой от снежного покрова. Когда же весной снег тает, куропатки вновь линяют и благодаря новому оперению сливается с обнажившейся на проталинах землёй. Самцы, как правило, линяют позже самок – их белый наряд бросается в глаза хищникам и отвлекает их от насиживающей самки.
На Крайнем Севере многие животные окрашены в белый цвет: белый медведь, полярная сова, песец, заяц, детёныши тюленей. Гусеницы бабочек часто зелёные, под цвет листьев, или тёмные, под цвет коры или земли. Донные рыбы обычно окрашены под цвет песчаного дна (камбала, скаты). При этом камбала ещё способна менять окраску в зависимости от цвета окружающего фона. Способность менять окраску путём перераспределения пигмента в покровах тела известна и у наземных животных. Например, хамелеон. Целыми днями сидит это малоподвижное животное на ветке какого-либо высокого дерева или кустарника. Хватательные, похожие на клещи лапы крепко зажимают ветки деревьев, а кончик длинного и мускулистого хвоста, обвившегося вокруг веток, помогает удерживать тело на дереве. Заметив своими вращающимися в разные стороны глазами летящее насекомое, хамелеон выбрасывает свой длинный язык с утолщением на конце. Насекомое прилипает к покрытому слизью языку и хамелеон быстро втягивает его в рот и съедает добычу. Хамелеоны не защищены ни бронёй, ни ядом. Они не могут спастись, закапываясь в землю или убегая. Они съедобны и имеют много врагов. Хищные птицы, звери, аисты, цапли, змеи, люди охотятся за этими безвредными ящерицами. И единственное их спасение – затеряться среди ветвей и листьев. Когда животное спокойно, оно окрашено в желтоватый цвет с красноватыми полосками вдоль боков; при раздражении кожа хамелеона становится зеленоватой, а полосы беловатыми. У некоторых животных мы встречаем яркий узор – чередование светлых и тёмных полос и пятен: окраска у зебры, тигра, жирафа, леопарда и др. Эта расчленяющая окраска как бы имитирует чередование пятен света и тени и создаёт некую размытость. Такая окраска тоже будет покровительственной.
http://wallpapers.free-review.net/35_~_Dolphins_laptop_wallpaper.htm |
У животных приспособительной является форма тела. Хорошо известен облик водного млекопитающего дельфина. Его движения легки и точны, скорость движения в воде достигает 40 км/ч. Плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха. Как дельфину удаётся преодолеть её? Торпедовидная обтекаемая форма тела, отсутствие ушных раковин позволяют избежать завихрения потоков воды, окружающих дельфина, снижают трение. Подобная форма тела у многих водных животных: акул, китов, тюленей. Обтекаемая форма тела способствует быстрому передвижению животных и в воздушной среде. Маховые и контурные перья, покрывающие тело птицы, полностью сглаживают его форму. Птицы лишены выступающих ушных раковин, в полёте они обычно втягивают ноги. В результате птицы по быстроте намного превосходят всех других животных. Птицы быстро двигаются даже в воде. Наблюдали арктического пингвина, плывущего под водой со скоростью 35 км/ч.
У животных ведущих скрытый, затаивающийся образ жизни, полезными оказываются приспособления, придающие им сходство с предметами окружающей среды – маскировка. Например, гусеницы бабочки пяденицы по форме тела и окрасу напоминают сучки. Насекомые-палочники похожи на небольшую бурую или зелёную веточку, некоторые бабочки напоминают сухие листья, а пауки подражают колючкам. Великие мастера маскировки своим успехом во многом обязаны способности замереть в момент, когда им грозит нападение или они сами готовятся схватить добычу. Среди животных особенно разнообразны те, кто так или иначе подражает цветкам. Например, цветочные богомолы, настолько уподобляются тем или иным частям растения, что обманутые сходством другие насекомые опускаются прямо на них и попадают в объятия хищника.
Однако нередко у животных наблюдается не скрывающая окраска тела, а, напротив, привлекающая внимание, демаскирующая. Такая форма приспособления называется предупреждающая окраска. Она свойственна большинству жалящих, выделяющих ядовитые вещества, отвратительно пахнущих или омерзительных на вкус животных. Подобно стоп-сигналам, эти рисунки и сочетания цветов должны легко распознаваться животными. Они означают: «Опасно!», «Не подходи!», «Со мной лучше не связываться!». Божью коровку, очень заметную, птицы никогда не склёвывают из-за выделяемого насекомым ядовитого секрета. Яркую предупреждающую окраску имеют несъедобные гусеницы, многие ядовитые змеи. Среди земноводных есть настоящие щёголи. Они эффектно окрашены, нередко медлительны, ведут дневной образ жизни и даже не пытаются прятаться от хищников в отличие от своих более многочисленных замаскированных родичей, которые отправляются на поиски корма по ночам, когда они менее заметны. Наиболее своеобразны среди земноводных щеголей, пожалуй, древолазы, обитатели Центральной и Южной Америки. Их кожные железы вырабатывают мощные парализующие яды, так что хищник, попробовавший закусить такой лягушкой и оставшийся в живых, ассоциирует пережитые неприятные минуты с её яркой расцветкой и в дальнейшем старательно избегает ей подобных. Среди примерно ста тысяч видов, составляющих отряд чешуекрылых, или бабочек, медведицы принадлежат не только к наиболее привычным, но и к самым красивым. У неё на редкость эффективная предупреждающая окраска – оранжево-чёрная и жёлто-чёрная с узорами из пятен и полосок. Медведица очень хороша собой, но ядовита. Специальные железы вырабатывают сильные токсины, поступающие в кровоток бабочки. Другие железы содержат жидкость с неприятным предостерегающим запахом. В тропических прибрежных водах Австралии, Новой Гвинеи, Индонезии и Филиппин обитает маленький (до 20 см. в длину вместе со щупальцами) синекольчатый осьминог. Ярко-оранжевые круглые пятна окаймлены характерными синими кольцами. Как и все представители рода, синекольчатый осьминог обладает удивительной способностью к регенерации, и, потеряв в бою одну или несколько из своих восьми щупалец, довольно быстро может отрастить новые. Насколько этот осьминожка красив, настолько же и ядовит. В слюне животного содержится сильнейший нейротоксин. Укус синекольчатого осьминога смертелен. Яд практически моментально парализует нервную систему любого живого существа, и противоядия от него не существует.
Эффективность предостерегающей окраски явилась причиной очень интересного явления – подражания, или мимикрии. Мимикрия – это подражание менее защищённого организма одного вида более защищённому организму другого вида. Это подражание может проявляться в форме тела, окраске и т.д. Покрытая предостерегающими полосками, но совершенно безобидная муха журчалка извлекает нектар из цветка, как и медоносные пчелы, обладающие грозным жалом. Мимикрия журчалки не ограничивается окраской, но включает и поведение. Журчалки подражают звукам, издаваемым пчёлами и осами, и, если их потревожить, угрожающе жужжат. Всё это вместе гарантирует журчалке неприкосновенность. Красивая бабочка данаида обязана своей несъедобностью тому, что её гусеницы питаются листьями ядовитого латука, опасного для скота и других позвоночных. Крылатые хищники быстро научились не трогать данаид, а заодно и их подражательницу, одну из нимфалид – лишь слегка невкусную. Бабочка-стеклянница удивительно похожа на осу. Крылья её совершенно прозрачны, так как чешуек, покрывающих крылья бабочек, у неё нет. При полёте она жужжит подобно осам, и летает так же стремительно и беспокойно, как и они. Уж имитирует окраску гадюки, его выдают только жёлтые пятна на голове. Немало подражателей приобрели ядовитые коралловые змеи. Например, аризонская королевская змея, которая не ядовита.
Для выживания организмов в борьбе за существование большое значение имеет приспособительное поведение. В минуты опасности меняется поведение животных: гуси вытягивают шеи и начинают шипеть; кошки выгибают спину, прижимают уши и приподнимают шерсть; собаки скалят зубы,; жабы выпрямляют ноги, чтобы казаться выше ростом и отпугнуть врага; скунс сначала топает передними лапами, а затем задирает хвост, как сигнальный флажок, открывая анальные железы, из которых в случае необходимости брызнет струя вонючей жидкости. Жук-бомбардир при нападении врага выстреливает в него ядовитой жидкостью, вызывающей ожоги. Кроме того, жидкость образует облачко голубого пара, служащего дымовой завесой для прикрытия жука. Многие животные, чтобы отпугнуть или сбить с толку нападающего, внезапно показывают ему яркие пятна и узоры. Глазчатые пятна – узоры из концентрических кругов, которыми обладают многие насекомые,- приводят хищника в растерянность, и жертва успевает спастись. Птицам, охотящимся на бабочек, ложные глаза могут показаться глазами совы или кошки. Так поступает, например, бабочка калиго и бабочка сатурния. А гусеница гарпии при приближении опасности втягивает голову в туловище, которое раздувается в хищную «пасть», разинувшуюся под ложными глазами. Помимо отпугивания существует много других вариантов приспособительного поведения. Сюда относится запасание корма на неблагоприятный сезон года. Прежде чем начинать наполнять припасами кладовую, бурундук приводит её в порядок. Он выбрасывает прочь остатки старых заплесневелых запасов, выстилает дно сухими листьями, а затем уже затаскивает в кладовую лесные орехи, семена, грибы и прочую снедь, иногда его «клад» весит 8 кг. Каждый продукт складывается отдельной кучкой и тщательно сортируется. Запасают корм на зиму мыши, белки, сойки и даже хищники. Некоторые животные, такие как медведь, ёж, барсук, суслик впадают в спячку, переживая неблагоприятное время. У этих животных запасы питательных веществ откладываются в организме. С приближением холодов медведь, сильно ожиревший и обросший частой и длинной шерстью, ищет надёжное убежище в глухих местах леса среди густого бурелома, коряг и пней, где делает себе берлогу, выстилает её сухими листьями и мхом и укладывается спать. Снег постепенно заносит берлогу, и она выглядит большим сугробом. Медведь дремлет в берлоге до весны, медленно расходуя запасы осеннего жира, температура его тела понижается до 30 градусов.
Особенно большое значение имеют приспособления, обеспечивающие защиту потомства от врагов. Забота о потомстве может проявляться в разной форме. Многие рыбы охраняют икру, активно отгоняя врагов, или вынашивают её во рту. Самец колюшки строит гнездо с выходом и входом, обеспечивая приток кислорода к икринкам. Существуют виды лягушек, у которых икринки развиваются в специальной выводковой сумке. Птицы строят гнёзда и насиживают яйца, птенцов длительное время выкармливают и охраняют. Наивысшей степени развития достигает забота о потомстве у млекопитающих. Звери не только кормят своё потомство, но и обучают ловить добычу.
Соответствующая форма и окраска тела, целесообразное поведение обеспечивают успех в борьбе за существование только тогда, когда эти признаки сочетаются с приспособленностью процессов жизнедеятельности к условиям обитания, т.е. физиологическими адаптациями. Без таких адаптаций невозможно поддержание устойчивого обмена веществ в организме в постоянно колеблющихся условиях внешней среды. Многие пустынные животные перед наступлением засушливого сезона накапливают много жира: при его окислении образуется большое количество воды. Кроме того, верблюд при лишении воды резко сокращает испарение, как с дыхательных путей, так и через потовые железы. Многие ныряющие животные могут сравнительно долго обходиться без доступа кислорода. Например, тюлени ныряют на глубину 100-200 и даже 600 м. и находятся под водой 40-60 минут. Что позволяет ластоногим нырять на столь длительный срок? Это прежде всего большое количество особого пигмента, находящегося в мышцах, - миоглобина. Миоглобин способен в 10 раз больше связывать кислород, чем гемоглобин. Ночные хищники – совы превосходно видят в условиях слабого освещения. Летучие мыши прекрасно ориентируются в пространстве с помощью эхолокации.
Но не только животные приспосабливаются к условиям среды. Различные приспособления есть и у растений. У кактусов листья превратились в колючки, чтобы уменьшить испарение, а стебель стал мясистым для запасания влаги. А у кувшинок появились приспособления к повышенной влажности: большая поверхность листа, много устьиц, повышение интенсивности испарения. Низкорослость, мелколистность, поверхностное расположение корней деревьев и кустарников, очень быстрое развитие растительности весной и летом – во всём этом сказывается приспособленность к жизни в тундре. По-разному приспособились растения к опылению. У насекомоопыляемых растений яркие цветки имеющие нектар и аромат, для привлечения насекомых. Цветки орхидей и вовсе похожи на бабочек и привлекают особей противоположного пола. У ветроопыляемых – мелкая, лёгкая пыльца, пестик сильно опушен, длинные тычинки, лепестки и чашелистики не развиты: не мешают обдуванию цветка ветром. Семена многих растений имеют зацепки, крылатки и парашютики, облегчающие их распространение. Растения, живущие в условиях недостатка минерального питания, приспособились ловить и переваривать насекомых. У росянки листья превратились в ловчие аппараты с клейкими железистыми волосками, а у непентеса – в кувшинчики с пищеварительным соком.
Итак, мы выяснили, что в понятие «приспособленность вида» входят не только внешние признаки, но и соответствие строения внутренних органов выполняемым ими функциям, а также соответствие физиологических функций организма условиям обитания.
Как же возникают столь совершенные адаптации? Ключ к разгадке лежит в сложнейшем процессе естественного отбора. Например, дальний пращур богомола, теперь почти неотличимого от сухого листа, появился на свет со случайным набором генов, придавшим ему чуть большее сходство с сухим листком. А потому птицам было несколько труднее обнаружить этого богомола среди сухих листьев, и в результате он и ему подобные особи выживали в большем количестве. Следовательно, они оставляли больше потомства. А признак «сухой лист» становился всё более чётким и распространённым. Любые признаки возникают в результате мутаций. Может произойти одна крупная мутация, а может огромное множество мелких, что бывает гораздо чаще. Те из них, которые повышают жизнеспособность, передаются последующим поколениям, закрепляются и становятся приспособлениями. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений.
Следует помнить, однако, что все приспособления носят относительный характер, т.е. они помогают организму выжить лишь в данных конкретных условиях. При изменении же этих условий приспособление может стать бесполезным и даже вредным. В яркий солнечный день зимой белая куропатка выдаёт себя тенью на снегу. Заяц-беляк становится видным на фоне стволов деревьев. Стриж не может взлететь с ровной поверхности, так как у него длинные крылья и очень короткие ноги. Он взлетает только оттолкнувшись от какого-то края, как от трамплина. Панцирь наземных черепах защищает их от врагов, но хищные птицы поднимают их в воздух и разбивают о землю. Постоянный рост резцов грызунов – очень важная особенность, но лишь для питания твёрдой пищей. Если крысу держать на мягкой пище, резцы, не изнашиваясь, вырастают до таких размеров, что питание становится невозможным.
Какие выводы можно сделать из всего вышеизложенного?
- Общая приспособленность организмов к условиям среды складывается из множества отдельных адаптаций самого разного масштаба.
- Все приспособления возникают в ходе эволюции в результате естественного отбора.
- Любое приспособление относительно.
Таким образом, приспособленность – это относительная целесообразность строения и функций организма, являющаяся результатом естественного отбора.
- Самопроверка
Соотнесите приведённые примеры приспособлений с их характером.
|
|
ecolog57.blogspot.com
Приспособительное поведение животных
В процессе эволюции у животных сформировались различные физиологические и поведенческие механизмы, позволяющие им лучше адаптироваться к окружающей среде. Какие приспособительные особенности строения, окраски и поведения животных существуют? От чего они зависят?
Приспособительное поведение животных
Поведением называются действия, направленные на взаимодействие с окружающим миром. Оно характерно для всех животных существ и является одним из главных инструментов адаптации. Принципы поведения животных могут изменяться под действием внешних и внутренних факторов.
Для существования организмов важными являются все факторы окружающей среды – климат, почва, свет и т. д. Изменения хотя бы одного из них может отразиться на способе их жизни. Приспособительные особенности поведения животных помогают им адаптироваться к новым условиям, а значит повышают шансы на выживаемость.
Отвечать на раздражители среды способны даже элементарные формы жизни. Простейшие, например, могут перемещаться, чтобы снизить негативное влияние какого-либо фактора. У высокоорганизованных организмов поведение более сложное.
Они способны не только воспринимать информацию, но и запоминать и обрабатывать ее, чтобы использовать в дальнейшем для самосохранения. Этими механизмами управляет нервная система. Некоторые действия заложены у животных изначально, например, инстинкты, безусловные рефлексы, другие обретаются в процессе научения и приспосабливания.
Репродуктивное поведение
Воспроизводство потомства заложено в природе каждого живого организма. Приспособительное поведение проявляется при половом размножении, когда животным необходимо найти партнера, образовать с ним пару. При бесполом размножении такой потребности не возникает. Ухаживание сильно развито у высших организмов.
Чтобы завоевать партнера, животные исполняют ритуальные танцы, издают различные звуки, например, крики, трели, пение. Подобные действия подают противоположному полу сигнал, что особь готова к спариванию. Олени в брачный период издают специальный рев, а при встрече с потенциальным соперником устраивают борьбу. Киты касаются друг друга плавниками, слоны гладят хоботами.
Приспособительное поведение проявляется и в родительской заботе, которая повышает шансы молодых особей на выживание. В основном она характерна для позвоночных и заключается в сооружении гнезда, высиживании яиц, вскармливании и обучении. Моногамия и прочные пары преобладают у видов, где детеныши требуют длительного ухода.
Питание
Приспособительное поведение, связанное с питанием, зависит от биологических особенностей животного. Распространенной является охота. Она осуществляется при помощи слежки (у кальмаров), ловушек (у пауков) или простого выжидания (у богомолов).
Для экономии усилий и времени некоторые виды используют кражу. Например, пчелы-кукушки не строят собственных ульев, зато смело проникают в чужие. Они убивают матку, откладывают в колонии свои личинки, которых кормят ни о чем не подозревающие рабочие пчелы.
Койоты адаптировались за счет всеядности. Так они значительно расширили ареал обитания. Они могут обитать в пустынной, горной местности, даже приспособились к жизни вблизи городов. Едят койоты все, что угодно, вплоть до падали.
Одним из способов приспосабливания является запасание пищи. Насекомые запасаются для пропитания личинок. Для многих грызунов это часть подготовки к неблагоприятному сезону. Хомяки к зиме запасают около 15 килограмм еды.
Защита
Различные оборонительные реакции животных оберегают их от врагов. Приспособительное поведение в этом случае может выражаться пассивно или активно. Пассивная реакция проявляется прятаньем или бегством. Некоторые животные выбирают другую тактику. Они могут притвориться мертвыми или неподвижно замереть на месте.
Зайцы убегают от опасности, запутывая при этом свои следы. Ежи предпочитают свернуться клубком, черепаха прячется под панцирь, улитка - в раковину. Виды, живущие стаями или стадами, стараются плотнее прижаться друг к другу. Так хищнику сложнее напасть на отдельную особь, и есть вероятность, что он откажется от своего намерения.
Активное поведение характеризуется яркой демонстрацией агрессии противнику. Определенная поза, положение ушей, хвоста и других частей должны предупредить о том, что к особи не стоит приближаться. Например, кошки и собаки показывают клыки, шипят или рычат на врагов.
Общественное поведение
При взаимодействии животных друг с другом приспособительное поведение отличается у разных видов. Оно зависит от особенностей развития и способа жизни отдельной особи и направлено на создание благоприятных условий проживания и облегчение существования.
Муравьи объединяются, чтобы строить муравейники, бобры – для построения плотин. Пчелы формируют ульи, где каждая особь выполняет свою роль. Детеныши пингвинов объединяются в группки и находятся под наблюдением взрослых, пока их родители охотятся. Совместное проживание многих видов обеспечивает им защиту от хищников и групповую оборону в случае нападения.
Сюда можно отнести и территориальное поведение, когда животные помечают собственные владения. Медведи царапают кору деревьев, трутся о них или оставляют клоки шерсти. Птицы подают звуковые сигналы, некоторые животные используют запахи.
Особенности строения
На приспособительные особенности строения и поведения животных сильное воздействие имеет климат. В зависимости от степени влажности воздуха, плотности окружающей среды, колебания температур у них исторически сформировались разные формы тела. Например, у подводных обитателей - это обтекаемая форма. Она помогает быстрее передвигаться и лучше маневрировать.
Характерным примером адаптации строения к условиям проживания является размер ушей у лисиц. Чем холоднее климат, тем уши меньше. У песцов, обитающих в тундре, они небольшие, а вот у фенека, проживающего в пустыне, уши достигают до 15 см в длину. Большие уши помогают фенеку охлаждаться в жару, а также улавливать малейшее движение.
Пустынным обитателям негде спрятаться от врага, поэтому у одних в наличии хорошее зрение и слух, у других имеются сильные задние конечности для быстрого передвижения и прыжков (страусы, кенгуру, тушканчики). Быстрота также спасает их от соприкосновения с горячим песком.
Жители севера могут быть более медлительны. Основными приспособлениями для них является большое количество жира (до 25 % всего тела у тюленей), а также наличие волосяного покрова.
Особенности окраски
Немаловажную роль играет цвет тела и шерсти животного. От него зависит терморегуляция. Светлый окрас позволяет избежать воздействия прямых солнечных лучей и предотвратить перегрев организма.
Приспособительные особенности окраски тела и поведения животных тесно связаны друг с другом. Во время брачного периода яркий окрас самцов привлекает самок. Особи с наилучшим рисунком получают право на спаривание. У тритонов появляются цветные пятна, у павлинов присутствуют разноцветные перья.
Окрас обеспечивает животным защиту. Большинство видов маскируется под окружающую среду. Ядовитые виды наоборот могут иметь яркую и вызывающую расцветку, предупреждающую об опасности. Некоторые животные расцветкой и узором только имитируют ядовитых собратьев.
Заключение
Приспособительные особенности строения, окраски и поведения животных во многом являются результатом эволюции. Различия во внешнем виде и образе жизни иногда заметны даже в пределах одного вида. Главным фактором для формирования отличия послужила окружающая среда.
Каждый организм максимально приспособлен для обитания в пределах своего ареала. В случае, когда условия меняются, может изменяться тип поведения, окрас и даже строение организма.
fb.ru
Приспособительные особенности строения и поведения животных
Вопрос 1. Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования на основании собственных наблюдений.
В ходе эволюции организмы приобретают различные свойства, позволяющие им более успешно приспосабливаться к условиям обитания. Например, мех животных севера (песцов, медведей) имеет белую окраску, делая их практически незаметными на фоне снега. Насекомые, питающиеся цветочным нектаром, имеют строение и длину хоботка, идеально подходящие для этого. Ласты тюленей, преобразованные из лап их сухопутных предков, прекрасно приспособлены к передвижению в воде. Жирафы живут в саванне и поедают листья деревьев на большой высоте, в чем им помогает длинная шея.
Таких примеров можно привести множество, так как каждое живое существо обладает большим количеством признаков, приобретенных в процессе приспособления к конкретным условиям обитания.
Вопрос 2. Почему у некоторых животных яркая, демаскирующая окраска, а у других, наоборот, покровительственная?
Двум типам окраски соответствуют два варианта стратегии поведения. При одном из них животное стремится остаться незамеченным, пытаясь избежать встречи с хищником или подкрадываясь к жертве. Для этого используется покровительственная окраска, позволяющая сливаться с фоном. С другой стороны, животные, которые являются опасными или ядовитыми, часто всячески это подчеркивают. Они используют яркую демаскирующую окраску, предостерегающую: "не ешь меня". Кроме ядовитых организмов, эту стратегию применяют мимикрирующие под них безобидные виды. Организмы могут иметь демаскирующую окраску и по совершенно иной причине - в связи со стремлением привлечь партнера для размножения (яркая окраска многих самцов птиц, рыб, рептилий, бабочек и т. д.). В этом случае задача продолжения рода приходит в противоречие с инстинктом самосохранения, но оказывается для организма более значимой.
Вопрос 3. В чём сущность мимикрии? Сравните мимикрию и маскировку. В чём их принципиальные отличия? Чем они схожи?
Сущность мимикрии (от греч. mimikos - подражательный) заключается в том, что безобидные животные в процессе эволюции приобретают сходство с опасными (ядовитыми) видами. Это позволяет им избегать нападения хищников. Примером служат некоторые неядовитые змеи: существует вид полоза, который расцветкой похож на смертельно опасного аспида и отличается от него лишь чередованием полос. Кроме окраски мимикрирующие животные обладают характерным поведением: мухи-журчалки ведут себя подобно осам, имитируя агрессию.
Вопрос 4. Распространяется ли действие естественного отбора на поведение животных? Приведите примеры.
Естественный отбор влияет не только на внешние признаки организма, но и на поведение. Это относится, прежде всего, к врожденным (инстинктивным) формам поведения. Такие формы очень разнообразны: способы добывания пищи, проявления страха и агрессии, половое поведение, родительское поведение и т. д. Паук плетет сеть, пчела строит соты, кошка в момент опасности принимает угрожающую позу, бурундуки делают запасы и впадают в спячку на зиму и т. д. Очень сложны брачные ритуалы, строгое следование которым является для животных одним из путей предотвращения межвидового скрещивания.
Вопрос 5. Каковы биологические механизмы возникновения приспособительной (скрывающей и предупреждающей) окраски у животных?
Биологическим механизмом, обеспечивающим возникновение приспособительной окраски, является естественный отбор. В процессе эволюции в популяции, которая в силу разнообразия генофонда отличалась очень широким спектром окраски, преимущественно выживали и оставляли потомство те особи, которые были менее заметны на фоне окружающей среды. В результате доля соответствующих генотипов постоянно росла. В дальнейшем данный фенотип, а следовательно, и генотип закреплялся в популяции с помощью стабилизирующего отбора. В случае предостерегающей окраски происходили аналогичные процессы. Например, птицы исходно легче находят и поедают ярких насекомых. Если эти насекомые оказываются ядовитыми, то птицы быстро обучаются их не трогать и предпочитают более скромно окрашенную добычу. Тем самым особи с яркой окраской, которую легко идентифицировать как ядовитую, сохраняются и оставляют потомство. Со временем данный признак закрепляется в популяции.
Вопрос 6. Существуют ли живые организмы, не имеющие приспособительных особенностей строения? Ответ обоснуйте.
Адаптация –совокупность особенностей строения, физиологии и поведения живых организмов к конкретным условиям, в которых они могут нормально существовать и оставлять потомство.
Возникновение приспособленности к среде - основной результат эволюции. Поэтому эволюцию можно рассматривать как процесс возникновения приспособлений или адаптаций.
Организмы не сумевшие приспособиться к окружающему миру вымерли.
resheba.com
"Приспособленность организмов к среде обитания как результат естественного отбора"
Разделы: Биология
Цель: сформировать знания у учащихся о приспособленности организмов к окружающей среде.
Задачи:
образовательные: формирование знаний о различных способах приспособленности организмов к окружающей среде;
развивающие: умение работать с учебником, анализировать, сравнивать, выделять главное, логически мыслить
воспитательные: содействие эстетическому воспитанию, формирование научного мировоззрения.
Оборудование: таблица “Приспособленность и ее относительный характер”, фотографии, рисунки, коллекции организмов растений и животных, презентация.
Ход урока
В форме фронтальной беседы предлагается ответить на вопросы.
1. Как объяснить приспособленность живых существ к среде обитания?
2. Как возникло существующее в природе многообразие видов?
3. Почему в ходе эволюции происходит повышение организации живых существ?
На вопросы: какое объяснение приспособленности организмов было распространено в XVIII в.? Как Ламарк объяснял эти явления? - учащиеся без труда дают ответы, которые учитель обобщает замечание о противоречиях между научными фактами, раскрывающими совершенство органического мира, предлагавшимися тогда объяснениями.
Учащиеся по группам получают задания и разные объекты для работы:
Рассмотреть плоды и семена берёзы, сосны, одуванчика, мака и др. и определить характер их приспособленности к распространению.
Результаты работы учащиеся записывают в таблице.
Название растения | Характер приспособления | Способ распространения |
1. Береза Сосна Ива, тополь Одуванчик 2. Мак 3. Горчица 4. Репейник 5. Рябина 6. Очиток едкий |
С обеих сторон плода каемки -
крылья Крыловидные придатки Пучки волосков Волосистые хохолки Раскрывающиеся коробочки Раскрывающиеся стручки Прицепки Ярко окрашенные плоды Семена не тонут в воде |
Ветром ” ” ” Путем растрескивания сухих плодов Животным и человеком Птицы Водой и ветром |
Каждая группа учащихся делает сообщение о результатах работы, демонстрируя объекты. Затем на основании выводов из групп делают обобщения о разнообразных приспособлениях в одной и той же среде.
Большое внимание следует уделить объяснению возникновения приспособлений согласно учению Дарвина о естественном отборе в сравнении с объяснением Ламарка.
Необходимо добиться, чтобы учащиеся могли правильно объяснить с позиции учения Дарвина, как возникло то или иное приспособление.
Зачитывается и разбирается описание образования длинных ног и длинной шеи по Ламарку и Дарвину.
Затем учащимся предлагается объяснить возникновение:
- белой окраски полярных животных;
- игл у ежа;
- раковины у моллюсков;
- аромата дикой розы;
- сходства гусеницы пяденицы с сучком
При ответах учащиеся дают объяснения фактов на основе дарвинского учения, сравнивания с возможной трактовкой этих же примеров по Ламарку выявляют ее идеологическую сущность.
Главное внимание обращается на выяснение причин, вследствие которых теория Ламарка оказалась бессильной объяснить происхождение органической эволюции, что блестяще было сделано Ч. Дарвиным.
Приспособление, или адаптация - это способность организма выживать и оставлять потомство в данной среде обитания.
Примеры приспособленности
Причины возникновения | Виды приспособлений | Примеры |
1. Защита от врагов | Покровительственная окраска (делает организмы менее заметными на фоне окружающей среды) | Белая куропатка, заяц беляк (меняет цвет в зависимости от времени года), окраска самок открытогнездящихся птиц (тетерев, рябчик), зеленый цвет личинок гусениц, окраска ночных бабочек и т.п. |
Маскировка (форма тела и окраска сливаются с окружающими предметами) | Гусеница пяденника напоминает веточку по форме и цвету, насекомое палочник очень похоже на палочку сухого тростника, некоторые насекомые полностью повторяют форму и окраску листьев | |
Мимикрия - подражание менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида (или предмету среды) | Подражание некоторых мух жалоносным перепонча-токрылым (муха – журчалка - пчела) | |
Предупреждающая окраска - яркая окраска, предупреждающая о ядовитости живого организма. | Яркая окраска божьей коровки, мухоморов, многих ядовитых лягушек и т.п. | |
Угрожающие позы | Плащеносная ящерица имеет ярко окрашенный капюшон, который раскрывает при встрече с врагом, очковые змеи, некоторые гусеницы (бражника) | |
Приспособления к условиям среды | Обтекаемая форма тела | Рыбы, морские млекопитающие, птицы. |
Приспособления к полету | Перья и крылья птиц, крылья насекомых. | |
Приспособления к размножению | Брачное поведение | У многих животных (танцы журавлей, поединки оленей) |
Приспособления к опылению | Ветром, насекомыми, самоопыление у растений | |
Приспособления к переносу семян | Ветром, животными, водой |
К морфологическим адаптациям относят – покровительственная окраска, маскировка, мимикрия, предупреждающая окраска.
К этологическим или поведенческим относят – угрожающие позы, запасание корма.
Физиологическая адаптация - совокупность физиологических реакций, лежащих в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды — гомеостаз.
- химическое взаимодействие (муравьи выделяют ферменты, которые используются членами семьи для координации деятельности)
- сохранение воды у кактуса
Забота о потомстве - это цепь последовательных рефлексов, выработавшихся в процессе эволюции, обеспечивающих сохранение вида.
- рыбка тилапия носит икру и молодь в своем рту! Мальки спокойно плавают вокруг своей матери, что-то глотают, выжидают. Но стоит возникнуть малейшей опасности, как мать подает сигнал, резко двинув хвостом и по-особому подрагивая плавниками, и... мальки тут же устремляются в убежище — рот матери.
- некоторые виды лягушек вынашивают икру и личинок в специальных выводковых сумках.
- у млекопитающих - в устройстве логовищ, нор и других убежищ для будущего потомства, поддержания чистоты тела детенышей, то этот инстинкт, по-видимому, свойствен всем млекопитающим без исключения.
Происхождение приспособленностей и их относительность
Ч.Дарвин показал, что адаптации возникают в результате действия естественного отбора. Доказательством относительности приспособлений могут служить следующие примеры:
1) полезные органы в одних условиях становятся бесполезными в иных : сравнительно длинные крылья стрижей, приспособленные к стремительному полету, создают определенные сложности при взлете с земли
2) защитные приспособления от врагов относительны: ядовитые змеи (например, гадюки) поедаются ежами
3) проявление инстинктов может также оказаться нецелесообразным: например, защитная реакция (выпускание струи дурно пахнущей жидкости) скунса, направленная против идущего автомобиля
4) наблюдаемое “переразвитие” некоторых органов, которое становятся помехой для организма: вырастание резцов у грызунов при переходе на питание мягкой пищей.
Учащиеся должны твердо усвоить, что учение Дарвина об относительной приспособленности как результате естественного отбора полностью опровергает идеалистические утверждения о божественном происхождении и абсолютном характере органической целесообразности (К. Линней), а также о врожденной способности организма изменяться под влиянием только в полезную для них сторону (Ламарк).
Закрепление знаний
1. Примером покровительственной окраски является:
а) сходство формы и окраски тела с окружающими предметами;
б) подражание менее защищенного более защищенному;
в) чередование светлых и темных полос на теле тигра.
2. Яркая окраска божьих коровок, многих видов бабочек, некоторых видов змей и других животных, обладающих пахучими или ядовитыми железами, называется:
а) маскировкой;
б) демонстрирующей;
в) мимикрией;
г) предостерегающей.
3. Разнообразие приспособлений объясняется:
а) только влиянием условий среды на организм;
б) взаимодействием генотипа и условий среды;
в) только особенностями генотипа.
4. Пример мимикрии:
а) зеленая окраска у певчего кузнечика;
б) ярко-красная окраска у божьей коровки;
в) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы.
5. Пример маскировки:
а) зеленая окраска у певчего кузнечика;
б) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы;
в) ярко-красная окраска у божьей коровки;
г) сходство в окраске гусеницы и бабочки-пяденицы с сучком.
6. Любая приспособленность организмов носит относительный характер, потому что:
а) жизнь завершается смертью;
б) адаптация целесообразна в определенных условиях;
в) идет борьба за существование;
г) приспособление могут не привести к образованию нового вида.
Список литературы
- Мамонтов С.Г. Общая биология: Учеб. для студентов средних спец. учеб. заведений – 5-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2003.
- Общая биология: учеб. для студ. Образоват. учреждений сред. проф. образования/ В.М. Константинов, А.Г. Резанов, Е.О. Фадеева; под ред. В.М. Константинова. -М.: Издательский центр “Академия”, 2010.
Презентация
Поделиться страницей:xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Приспособленности организмов к условиям существования
"Общая биология. 11 класс". В.Б. Захаров и др. (гдз)
Вопрос 1. Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.У животных приспособительными могут быть форма тела, окраска, поведение. Так, например, копыта лошади являются наиболее удобными для быстрого перемещения по открытым пространствам, втягивающиеся когти кошачьих обеспечивают бесшумное передвижение, у водных млекопитающих сформировалось рыбообразное тело для наиболее эффективного перемещения в воде, у птиц с разной скоростью и характером полета формируется та или иная форма крыла. Среди насекомых, не обладающих активными средствами защиты, широко распространена форма тела, имитирующая объекты фона, например богомол, палочник, гусеницы бабочек. Некоторые организмы способны принимать окраску, соответствующую фону, на котором они обитают (хамелеон, камбала).
Вопрос 2. Почему у некоторых видов животных наблюдается яркая демаскирующая окраска?Яркая окраска обычно характерна для ядовитых животных и предупреждает хищников о несъедобности объекта их нападения, свойственна ядовитым, жалящим или обжигающим насекомым (пчелы, осы, жуки-нарывники и др.). Божью коровку, очень заметную, птицы никогда не склевывают из-за выделяемого насекомым ядовитого секрета. Яркую предупреждающую окраску имеют несъедобные гусеницы, многие ядовитые лягушки, змеи. Эта окраска заранее предупреждает хищника о бесполезности и опасности нападения. Путем «проб и ошибок» хищники быстро приучаются избегать нападения на жертву с предупреждающей окраской.
Вопрос 3. В чем сущность явления мимикрии?Мимикрией называется сходство беззащитного и съедобного вида с одним или несколькими неродственными видами, хорошо защищенными и обладающими предостерегающей окраской. Явление мимикрии распространено у бабочек и других насекомых. Многие насекомые имитируют жалящих насекомых. Известны жуки, мухи, бабочки, копирующие ос, пчел, шмелей. Мимикрия встречается и у позвоночных животных — змей. Во всех случаях сходство чисто внешнее и направлено на формирование определенного зрительного впечатления у потенциальных врагов.
Вопрос 4. Каким путем поддерживается низкая численность вида-подражателя?Подражание одних видов другим оправдано: истреблению подвергается значительно меньшая часть особей и того вида, который послужил моделью, и вида-подражателя. Необходимо, однако, чтобы численность вида-подражателя была значительно меньше численности вида-модели. Иначе у врагов не будет выработан устойчивый отрицательный рефлекс на предостерегающую окраску. Поддерживать численность вида-имитатора на нужном уровне позволяет то, что генофонд этих видов насыщен летальными мутациями. В гомозиготном состоянии эти мутации вызывают гибель организма, в результате чего высокий процент особей не достигает половозрелого состояния.
Вопрос 5. Распространяется ли действие естественного отбора на поведение животных? Приведите примеры.Для выживания организмов в условиях борьбы за существование большое значение имеет приспособительное поведение. Эффективность приспособительной окраски и формы тела резко повышается в сочетании с поведением. Например, способность кошачьих длительное время сидеть в засаде и совершать молниеносные прыжки беспечивает успех охоты засадного хищника. Способность волка заходить с подветренной стороны и охотиться в стае — полезные качества для этого охотника. Несомненно, оправданно запасание некоторыми животными корма на неблагоприятный сезон года. Например, полевка-экономка запасает до 10 кг злаков, зерна, кореньев и сухой травы. Затаивание в случае опасности для организмов, не имеющих активных способов защиты, позволяет им сохранить жизнь.
Вопрос 6. Почему у видов животных, заботящихся о потомстве, число потомков уменьшается? Приведите примеры.У низкоорганизованных организмов потомство чаще всего оставляется на произвол судьбы. Именно этим объясняется такая высокая плодовитость беспозвоночных и низших позвоночных. Большое число потомков в условиях высокой истребляемости молоди служит средством борьбы за существование вида. При развитой заботе о потомстве количество выживших и достигших половой зрелости потомков резко возрастает, что позволяет снизить их первоначальную численность.
Вопрос 7. В чем заключается относительный характер приспособительных признаков у организмов? Приведите примеры, характерные для растений и животных.Строение живых организмов очень тонко приспособлено к условиям существования. Любой видовой признак или свойство носит приспособительный характер, целесообразный в данной среде, в данных жизненных условиях только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они становятся бесполезны- ми или даже вредными для организма. Благодаря мимикрии большинство птиц не трогает ос и пчел, однако среди них есть виды, которые едят и ос, и пчел, и их подражателей. Еж и птица-секретарь без вреда поедают ядовитых змей. Панцирь наземных черепах надежно защищает их от врагов, но хищные птицы поднимают их в воздух и разбивают о землю.Любые приспособления целесообразны только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они оказываются бесполезными или вредными для организма. Постоянный рост резцов грызунов — очень важная особенность, но лишь при питании твердой пищей. Если крысу держать на мягкой пище, резцы, не изнашиваясь, вырастают до таких размеров, что питание становится невозможным. Так, все особенности строения и поведения кошек целесообразны для хищника, подстерегающего добычу в засаде: мягкие подушечки на пальцах, втягивающиеся когти, способность видеть в темноте. В то же время на открытых пространствах все эти приспособления бесполезны.Глубоко уходящая корневая система у пустынных растений не приносит пользу в условиях влажных мест обитаний. Преобразование конечностей в ласты у водных млекопитающих полезно для обитания в воде, но на суше китообразные неподвижны, а ластоногие перемещаются весьма неуклюже.Таким образом, любая структура и любая функция являются приспособлением к конкретным условиям внешней среды, т.е. приспособления имеют относительный характер. Ни один из приспособительных признаков не обеспечивает абсолютной безопасности для их обладателей.
buzani.ru
Поведение как форма адаптации организмов
Особенности поведения живых организмов
Выживание организмов во многом определяется их способностью взаимодействовать с окружающей средой. Это в наибольшей степени достигается через реализацию целого ряда поведенческих реакций.
Поведение — совокупность всех действий организма.
Поведенческие реакции тем более очевидны, чем заметнее изменение силы действия экологических факторов. При этом в поведенческой реакции может быть задействована либо только какая-то функция или орган, либо весь организм. Например, при встрече хищника и жертвы жертва подвержена испугу и часто вынуждена спасаться бегством. При этом в ответной реакции жертвы принимает участие большинство систем органов: нервная, дыхательная, опорно-двигательная, кровеносная, пищеварительная. Это, по сути, и есть тот суммарный ответ на внешнее воздействие, который и принято называть поведением.
Известно, что определенные поведенческие реакции вызываются не только внешним, но и внутренним воздействием. Так, при длительном отсутствии пищи в крови хищника снижается количество питательных веществ (глюкозы, аминокислот). Этот недостаток воспринимается хеморецепторами и далее посредством нервных импульсов поступает в центр голода головного мозга. Таким образом, у хищника формируется чувство голода, которое толкает его на поиск добычи.
В зависимости от эволюционного положения организма поведенческие реакции и средства достижения определенных потребностей различны. В то же время единым для всех организмов является то, что возникшая потребность побуждает к действию, направленному на ее удовлетворение. Такое побуждение к действию называется мотивацией. Например, при снижении количества корма в среде обитания и одноклеточные протисты, и хищные млекопитающие способны проявлять сходные действия. Они изменяют территорию поиска, переходят на новые участки. Таким образом, совершаются сходные поведенческие акты, хотя их механизмы различны.
Поведение играет очень важную роль в выживании организмов. Безусловно, поведенческие реакции самые быстрые и характеризуют физиологическое состояние организма. Например, от прямых солнечных лучей человеку проще спрятаться в тень, чем ждать, пока кожа загорит и станет менее чувствительной.
Уровни поведения и эволюция
Выделяют пять уровней (форм) поведения, характерных для животных. Их можно объединить в две группы: врожденные и приобретенные. К врожденным относятся постоянные (стереотипные) формы поведения — таксисы, рефлексы и инстинкты. Они практически не меняются в течение жизни и чаще всего носят наследственный характер. Приобретенными формами поведения являются те, которые развиваются в течение жизни индивида, — научение и рассудочная деятельность. По мере усложнения организации врожденные формы поведения постепенно уступают место приобретенным. Например, таксисы чаще проявляются у протистов, в меньшей степени — у червей и исчезают у примитивных млекопитающих. У пчел преобладает инстинктивное поведение, а у собак оно сменяется способностями к обучению. Высший уровень — рассудочная деятельность начинает формироваться у низших млекопитающих, усиливается у высших приматов и максимальна у человека.
Врожденные формы поведения (таксисы, рефлексы, инстинкты)
Врожденные формы поведения (таксисы, рефлексы, инстинкты) являются полезными для жизнедеятельности реакциями организма. Они сформировались и закрепились в генотипе в результате действия естественного отбора. Данные формы поведения очень разнообразны и постоянны для видов, а также для более крупных таксономических единиц (родов, семейств, отрядов). Поэтому врожденные формы поведения можно использовать в качестве систематического признака при классификации животных. Например, представители семейства волчьих на охоте используют длительную погоню, основанную на выносливости и изнурении жертвы. Представители же кошачьих предпочитают выжидательный способ охоты. Они набрасываются на жертву, подстерегая ее в укрытии.
Простейшей врожденной формой поведения являются таксисы.
Таксис — форма пространственной ориентации организмов по отношению к источнику раздражения. Если движение осуществляется к источнику раздражения — это положительные таксисы, если в противоположную сторону — отрицательные. В зависимости от природы раздражителя выделяют фото-, термо-, хемотаксисы и др. Примером положительного термотаксиса служит скопление водных беспозвоночных в верхних, наиболее прогреваемых участках водоема. Положительным хемотаксисом является распознавание насекомыми половых партнеров, а также мест своего обитания даже на значительном удалении от них. Отрицательным таксисом будет, к примеру, движение анаэробных бактерий в сторону от повышенной концентрации кислорода.
Рефлексы представляют собой стереотипные реакции организма на определенные воздействия, происходящие при участии нервной системы. Они могут быть направлены на удовлетворение потребностей организма в пище, воде, безопасности и др. Безусловные рефлексы одинаковы у всех животных одного вида, и именно на них основаны все формы врожденного поведения. Условные рефлексы, открытые И. П. Павловым, лежат в основе научения — приобретенной формы поведения. Их формирование можно рассматривать как звено между врожденными и приобретенными формами поведения. Примером рефлекторной формы поведения может быть пассивно-оборонительный рефлекс у животных. В данном случае животное замирает при появлении хищника или незнакомом звуке.
Интересной формой стереотипного поведения являются инстинкты — цепи сложных безусловных рефлексов. Инстинкты возникли в процессе эволюции в качестве приспособлений к типичным условиям существования вида. Благодаря наследственной закрепленности инстинкты проявляются в любой момент жизнедеятельности организма и не требуют специального обучения. Инстинктивное поведение направлено на повышение выживаемости организмов. Примером инстинктов является деятельность насекомых, птиц и других животных по добыванию пищи, постройке гнезд, выведению потомства. При строительстве гнезда певчий дрозд, например, смазывает лоточек глиной, а дрозд белобровик этого не делает. Синица ремез строит из растительного пуха сложное гнездо в виде мешочка, подвешенного к ветвям дерева. У млекопитающих только что родившиеся детеныши сразу начинают сосать материнское молоко. Птенцы лебедей и уток, только вылупившись, уже умеют плавать.
Индивидуально приобретенные формы поведения (научение, рассудочная деятельность)
Перечисленные врожденные формы поведения обеспечивают приспособленность организма для удовлетворения основных жизненных потребностей при неизменных условиях внешней среды. Для выживания в динамически изменяющихся условиях организмам необходимо менять свои поведенческие реакции. Этой способностью в форме приобретенных условных рефлексов в наибольшей степени обладают птицы и млекопитающие. В данном случае животное обучается реагировать на новый, безразличный в старых условиях стимул.
Научение — приспособительное изменение поведения в результате предшествующего опыта, за счет которого достигается индивидуальное приспособление живых организмов к среде обитания.
Простейшим способом индивидуального научения в природе является метод проб и ошибок. К примеру, молодой птенец, слетевший с гнезда, будет пытаться поймать осу, пока не убедится, что это яркоокрашенное насекомое несъедобно. Точно так же лягушки отказываются от поедания насекомых с предостерегающей окраской, если ранее с ними уже встречались.
Для теплокровных животных характерна интересная форма научения — импринтинг (запечатление). Запечатлением является следование детенышей за объектом их постоянного внимания, например за матерью. Однако, если только что вылупившемуся утенку представить другой передвигающийся объект, утенок пойдет за ним. Если в дальнейшем птенцу будет представлена собственная мать, он все равно пойдет за первоначально запечатленным объектом. Запечатление формируется исключительно в раннем возрасте. Если оно не возникает сразу, данный вид научения может вообще не развиться.
Простой формой научения является привыкание. Оно развивается при продолжительном повторении неподкрепленных стимулов. Например, птицы, собирающие на поле корм, со временем перестают реагировать на работающую сельскохозяйственную технику. Этот вид научения позволяет животным с раннего возраста различать нейтральные факторы окружающей среды и не реагировать на них.
У птиц и млекопитающих развито подражание, которое также является приспособительной поведенческой реакцией. К примеру, молодые тигры, охотясь, подражают взрослым при выслеживании и подкрадывании к жертве. Подражание играет важную роль в поведении человека. Так, маленькие дети неосознанно подражают старшим братьям и сестрам, подростки — педагогам или кумирам.
Высшей приспособительной формой поведения, наиболее развитой у человека, является рассудочная деятельность.
Рассудочная деятельность — способность к выполнению адаптивного поведенческого акта в сложившейся ситуации.
В основе рассудочной деятельности лежит мышление. Мышление — вид умственной деятельности, заключающийся в познании сущности предметов и явлений и установлении закономерных связей и отношений между ними. Помимо человека, только высшие приматы оказались способны решать мыслительные задачи с минимальным числом повторений.
Например, шимпанзе, пытаясь достать банан, подвешенный к потолку клетки, использует деревянный ящик в качестве опоры. Стараясь максимально приблизить ящик к цели, обезьяна ставит его на ребро. При этом расстояние до банана, безусловно, сокращается. Задачи на элементарную рассудочную деятельность на основе мыслительных процессов решают и некоторые породы собак. Так, пастушьи собаки самостоятельно могут собрать стадо, разбить его на определенные группы, найти и вернуть отставших животных и др.
Мышление позволяет человеку адаптироваться к меняющимся условиям среды без метода проб и ошибок. Оно позволяет устанавливать логические связи между изучаемыми предметами и явлениями. Благодаря мышлению человек способен непрерывно пополнять запас понятий и представлений об окружающем мире. Только человек способен формулировать новые суждения и умозаключения. Благодаря мышлению человек с раннего возраста может воспринимать информацию в виде символов (букв и слов). Способность мыслить — одна из самых важных поведенческих адаптаций человека. Недаром древние мудрецы говорили: «Мыслю — значит существую».
Поведение — совокупность всех действий организма. Формы поведения бывают врожденные и приобретенные. К врожденным относятся постоянные (стереотипные) формы поведения — таксисы, рефлексы и инстинкты. Они не меняются в течение жизни и носят наследственный характер. Приобретенными формами поведения являются те, которые развиваются в течение жизни индивида, — научение и рассудочная деятельность.
jbio.ru