И функций организма. Приспособление растений к условиям внешней среды]. Приспособление растений к условиям окружающей среды
Приспособленность организмов к условиям внешней среды и ее относительность
Объяснив на основе естественного отбора происхождение видов как грандиозный и всеохватывающий процесс последовательной смены приспособлений, теория Дарвина объяснила и явление целесообразного строения органических форм. Формы приспособлений как отражение целесообразности бесконечно разнообразны: плавательный пузырь в теле рыбы наполнен воздухом и облегчает массу ее тела; преодолеть болота удобнее на длинных ногах с широко расставленными пальцами, как у цапли, или с широкими копытами, как у лося; у прыгающих животных сильнее развиты задние конечности (кенгуру, кузнечик, лягушка). У животных, ведущих подземный образ жизни, конечности лопатообразной формы и приспособлены для рытья земли. Существуют целесообразные приспособления у растений и животных на суточные и годичные колебания температуры и влажности.
Приверженцы идеалистических взглядов и служители церкви в явлениях приспособленности организмов и их целесообразного строения видели выражение общей гармонии природы, исходящей, якобы, от ее творца. Теория Ч. Дарвина отвергает какое бы то ни было участие в возникновении приспособлений сверхъестественных сил, она убедительно доказала, что весь животный и растительный мир со времени своего появления совершенствуется по пути целесообразных приспособлений к условиям обитания: к воде, воздуху, солнечному свету, силе тяжести. Удивительная гармония живой природы, ее совершенство создаются самой природой: борьбой за выживание. Эта борьба есть та сила, которая придает крепость корням, изощренную красоту цветам, вызывает причудливую мозаику листорасположения и оттачивает зубы, дает могучую силу мускулам, остроту зрения, слуха и чутья многим животным.
Приспособленность как выражение целесообразности проявляется во всем. Например, хищники имеют когти, клыки, клювы, ядовитые зубы, от которых жертве бывает очень трудно спастись. Но в борьбе за жизнь вырабатывались и средства защиты: одни на силу отвечают силой, других спасают ноги, у третьих возникла раковина, панцирь, иглы и т. п. Множество слабых и беззащитных насекомых, будучи безвредными или съедобными, за долгие годы действия естественного отбора переняли окраску и форму шершней, ос, стали похожи на ядовитые или несъедобные формы. Их подражательная окраска или форма в то же время охранительна, так как совпадает с фоном окружающей среды: хищников она делает незаметными и помогает им подкрадываться к добыче, преследуемым видам дает возможность скрыться от врагов. Если бы насекомые, преследуемые птицами, не имели окраски под цвет зеленой травы или древесной коры, их бы истребили пернатые. Оперение тундровой куропатки сливается с тоном скал и вершин, покрытых лишайниками, вальдшнеп незаметен среди засохшей и опавшей дубовой листвы и т. д. Выраженный приспособительный характер носит способность животных принимать "угрожающую" или "устрашающую" окраску и позу: у гусеницы винного бражника спереди имеются глазоподобные пятна, в момент опасности она приподнимает переднюю часть тела, отпугивая этим птиц.
Разнообразные приспособления исключают возможность самоопыления у большинства растений, позволяют им распространять плоды и семена или благодаря колючкам противостоять поеданию травоядными животными. Аромат и яркая окраска цветков возникли как приспособления для привлечения насекомых, которые, посещая цветки, перекрестно опыляют эти растения, либо как приспособление к более эффективному поглощению солнечных лучей определенной длины.
Покровительственная окраска. Покровительственная окраска развита у видов, которые живут открыто и могут оказаться доступными для врагов. Такая окраска делает организмы менее заметными на фоне окружающей местности. У некоторых встречается яркий узор(окраска у зебры, тигра, жирафа) - чередование светлых и темных полос и пятен. Эта расчленяющая окраска как бы имитирует чередование пятен света и тени.
Маскировка. Маскировка - приспособление, при котором форма тела и окраска животного сливается с окружающими предметами. Например, гусеницы некоторых бабочек по форме тела и окраске напоминают сучки.
Мимикрия. Мимикрия - подражание менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида. Это подражание может проявляться в форме тела, окраске и т.д. Так, некоторые виды неядовитых змей и насекомых похожи на ядовитых. Мимикрия - результат отбора сходных мутаций у различных видов. Она помогает незащищенным животным выжить, способствует сохранению организма в борьбе за существование.
Предупреждающая(угрожающая) окраска Виды нередко обладают яркой, запоминающейся окраской. Раз попытавшись отведать несъедобную божью коровку, жалящую осу, птица на всю жизнь запомнит их яркую окраску.
(По материалам личной страницы Иванова Андрея)
В учении о естественном отборе Дарвин не только материалистически обосновал приспособленность организмов (их целесообразное строение), но и показал ее относительный характер. Так, предупредительная и покровительственная окраска, различные другие защитные приспособления действуют далеко не на всех преследователей, но, имея приспособления, особи реже подвергаются нападению. Обладатели жала - осы, пчелы, шершни - без затруднения поедаются мухоловками, щурками. Летучая рыба, выскакивая из воды в воздух, ловко спасается от хищной рыбы, но этим пользуется альбатрос, настигающий свою добычу в воздухе. Панцирь черепахи - хорошая защита, однако орел поднимает ее в воздух и бросает на скалы; панцирь разбивается, и орел съедает черепаху.
Каждое животное и растение не может быть полностью приспособленным ко всем условиям, какие складывались в течение всей жизни на Земле. Любое приспособление сохраняется до тех пор, пока поддерживается естественным отбором, но исчезает, как только перестает быть полезным. В качестве примера смены приспособлений можно привести развитие покровительственной окраски у бабочки березовой пяденицы.
Таким образом, основа теории Дарвина - учение о естественном отборе - главном и направляющем факторе эволюции. В борьбе за существование на основе наследственной изменчивости происходит последовательная смена приспособлений и выживание наиболее приспособленных, возрастает многообразие форм живой природы, совершается процесс видообразования и осуществляется общее поступательное развитие растительного и животного мира. В этой теории получили разрешение две проблемы: механизм видообразования и происхождение целесообразности органического мира.
Приспособленность организмов как результат эволюции (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)
Показатели приспособленности |
Растения |
Животные |
Способы добывания пищи |
Поглощение воды и минеральных солей обеспечивается интенсивным развитием корней и корневых волосков; поглощение солнечной энергии осуществляется наиболее успешно широкими и тонкими листьями; захват и переваривание болотными растениями насекомых и мелких земноводных |
Объедание листьев на высоких деревьях; захват с помощью ловчей сети и подстерегания объектов питания; особое строение ротовых органов обеспечивает вылавливание насекомых из длинных, узких нор, скусывание травы, ловлю летающих насекомых; схватывание и удержание добычи хищными млекопитающими и птицами |
Защита от поедания |
Имеют колючки, обеспечивающие защиту от травоядных; содержат ядовитые вещества;розеточная форма листьев недоступна для стравливания |
Спасаются быстрым бегом; имеют иглы, панцири, отпугивающий запах и др. защиту; покровительственная окраска спасает в определенных условиях |
Приспособление к абиотическим факторам (к холоду) |
Опадание листвы; холодостойкость; сохранение; вегетативных органов в почве | Перелет на юг; густая шерсть; зимняя спячка; подкожный слой жира |
Распространение на новые территории |
Легкие, крылатые семена; цепкие крючки | Перелеты птиц; миграции животных |
Эффективность размножения |
Привлечение опылителей: окраска цветков, запах |
Привлечение полового партнера: яркое оперение, половые аттрактанты |
www.examen.ru
Приспособляемость растений к окружающей среде
Растения распространены на Земле почти повсеместно. Исключение составляют большая часть Антарктиды, Гренландии, острова Северного Ледовитого океана и верхние части горных массивов. Необыкновенная приспособленность растений к различным местам обитания поистине удивительна. Бывает даже трудно представить, как то или иное растение может существовать в трудных, порой экстремальных условиях природной среды. А они живут, растут, развиваются и дают потомство!
Живя в условиях Крайнего Севера или жаркого юга, растения приспосабливают строение своей древесины, листьев, побегов к конкретным условиям. Это дает им возможность жить при очень низких или, наоборот, при очень высоких температурах почвы и воздуха, при избытке или недостатке освещения и влаги.
Например, в пустынных областях для многих видов, и, прежде всего, для кактусов, наиболее рациональной оказалась форма шара. Однако не все то, что имеет шарообразную форму и утыкано шипами-колючками, - кактусы. Столь целесообразная конструкция, позволяющая выжить в тяжелейших условиях пустынь и полупустынь, возникла и в других систематических группах растений, не принадлежащих к семейству кактусовых. И наоборот, кактусы не всегда приобретают форму шара или колонны, усеянной колючками.
Кактусы
Кактусы, которые приспособились жить в кронах лесных великанов и стебли которых, подобно лианам, свисают до самой земли, широко распространены в тропических лесах Центральной и Южной Америки. Некоторые из них обитают даже на Мадагаскаре и Цейлоне.
Лазящие кактусы - это поразительный пример способности растений приспосабливаться к новым условиям жизни. Но он не единственный из многих сотен других.
Лазящие кактусы
Обычными обитателями тропических джунглей являются вьющиеся и лазящие растения, а также растения-эпифиты, поселяющиеся в кронах древесных растений. Все они стремятся как можно скорее выбраться из вечных сумерек густого подлеска девственных тропических лесов. Они находят путь наверх, к свету, не создавая при этом мощных стволов и опорных систем, требующих огромных затрат строительного материала. Они спокойно карабкаются вверх, пользуясь «услугами» других растений, выступающих в роли опор. Для того чтобы успешно справиться с этой новой задачей, растения изобрели разнообразные и довольно совершенные в техническом отношении органы: цепляющиеся корни и черешки листьев с выростами на них, шипы на ветвях, цепляющиеся оси соцветия и т.д. В распоряжении растений имеются петли-арканы; специальные диски, с помощью которых одно растение своей нижней частью прикрепляется к другому; подвижные усиковидные крючочки, вначале впивающиеся в ствол растения-хозяина, а затем разбухающие в нем; разного рода сдавливающие приспособления и, наконец, весьма изощренный аппарат захватывания.
Таким образом, все растения и животные постоянно адаптируются к окружающей среде.
stud24.ru
И функций организма. Приспособление растений к условиям внешней среды]
Имея возможность пользоваться сочинениями и новыми журнальными статьями по ботаническому исследованию, я задумал составить руководство, которое, не выходя из пределов учебника для средних школ, удовлетво-
534
ряло бы по возможности новейшим требованиям науки. «Органография цветковых» составляет первую часть этого руководства. В ней я поставил себе задачей свести разнообразные явления формы органов к возможному единству, вследствие чего учение о метаморфозе форм, о котором наши старые и новые учебники всегда упоминают только вскользь, находит большое применение в моей органографии (1, стр. III).
Органы цветковых растений могут служить предметом исследования и изучения с различных точек зрения (1, стр. 1).
Приспособления органов цветковых растений к окружающей среде весьма разнообразны, смотря по цели того или другого приспособления к условиям внешней среды (1, стр. 3).
С иной точки зрения, нежели в гистологии и физиологии растений, растительные органы рассматриваются органографией растений. Она описывает их только с внешней стороны, определяя форму, величину, цвет, плотность и т. п., и если рассматривать иногда их строение с помощью разрезов (строение луковицы, пыльников, плода и пр.), то обращает внимание только на внешнее разделение их на части, не касаясь гистологического строения этих частей.
Описание органов с внешней их стороны требует особого метода, применение которого удовлетворяло бы целям. В прежнее время (начиная с Линнея и почти до Шлейдена) господствующим приемом было описывать в мельчайших подробностях разнообразие форм каждого органа без всякого отношения к его происхождению, которое считалось известным. Каждая форма с едва заметными отличиями подводилась под особую рубрику, ей давался особый термин, и сама она принималась за нечто отдельное. Результатом такого приема получалась сухая, бессвязная наука, не имевшая никаких общих принципов и состоявшая почти исключительно из перечня одних названий форм. Существенный недостаток этой науки состоял в том, что в ней все сводилось к познанию бесконечного разнообразия форм органов и их видимых признаков, тогда как стремление всякой науки должно клониться к обобщению явлений и приведению видимого разнообразия к единству (1, стр. 5).
535
[Взаимосвязь и взаимовлияние привоя и подвоя.
Пропаганда материалистических идей ч. Дарвина.
Роль наследственности]
В литературе было собрано много данных о влиянии дичка на прививок и, обратно, о влиянии прививка на дичок в разных странах Европы — во Франции, Голландии, Германии и особенно Англии, — причем высказывались весьма разносторонние мнения относительно того и другого влияния, но старый вопрос о значении дичка все-таки не был решен окончательно и останется таким еще долгое время (2, стр. 1).
Основываясь на этом, вышеприведенную формулу можно обобщить научно таким образом: дичок влияет на жизненные (физиологические) отправления прививка (силу роста, созревание и пр.), но не влияет на форменные (морфологические) признаки органов этого прививка, какого бы происхождения ни были эти органы — листового, стеблевого или обоюдного.
Из этой формулы следует вывод, что изменение жизненных отправлений известных органов не производит изменения форменных признаков. Но такой вывод становится в полное противоречие с упомянутым выше фактом улучшенной садовой практики, при котором листовые почки обращаются в цветочные и обратно, раз этот факт составляет несомненный метаморфоз и единогласно всеми плодоводами признается зависящим от количества притекающего сока к почкам: чем короче обрезана ветвь, тем более в нее притекает сока и тем более вероятность на получение листовой ветви вместо цветочной. Кроме того, в привитом черенке, как и вообще в растении, не следует разделять жизненных отправлений от особенностей форменных признаков, признавая их стойкость ненарушимой и сохраняющейся вне жизни органов, ибо форменные признаки всегда находятся в непосредственной связи с отправлениями органов и сами по себе обусловливаются особенностями роста, изменениями в величине, изменениями заключающихся в них веществ и т. д. Таким образом, уже на первом шагу признания вышесказанной формулы за истину мы сталкиваемся с очевидным противоречием, которое не имеет никакого объяснения, ибо изменение жизни органов необходимо должно вызывать и изменение видимых свойств или особенностей органов; вдобавок
536
стойкость (константность) признаков есть явление крайне относительное, и всякий орган но своей природе склонен к изменениям в самых разнообразных направлениях от всяких условий, вызывающих изменение его жизни (2, стр. 2—3).
studfiles.net