В процеса на еволюция, в резултат на естествения подбор и борбата за съществуване, възникват адаптации (адаптации) на организмите към определени условия на живот. Самата еволюция е по същество непрекъснат процес на формиране на адаптации, протичащ по следната схема: интензивност на възпроизвеждане -> борба за съществуване -> селективна смърт -> естествен подбор -> годност.

Адаптациите засягат различни аспекти от жизнените процеси на организмите и следователно могат да бъдат няколко вида.

Морфологични адаптации

Те са свързани с промяна в структурата на тялото. Например, появата на ремъци между пръстите на краката при водолюбиви птици (земноводни, птици и др.), гъста козина при северните бозайници, дълги кракаИ дълъг вратпри блатните птици гъвкаво тяло при ровещи се хищници (например при невестулка) и др. При топлокръвните животни, когато се движат на север, се забелязва увеличаване на средния размер на тялото (правилото на Бергман), което намалява относителната повърхност и пренос на топлина. При дънните риби се образува плоско тяло (скатове, писия и др.). Растенията в северните ширини и високопланинските райони често имат пълзящи и възглавникови форми, по-малко повредени от силни ветрове и по-добре затоплени от слънцето в почвения слой.

Защитно оцветяване

Защитното оцветяване е много важно за животинските видове, които нямат ефективни средствазащита от хищници. Благодарение на нея животните стават по-малко видими на земята. Например женските птици, които люпят яйца, са почти неразличими от фона на района. Яйцата на птиците също са оцветени, за да съответстват на цвета на района. Дънните риби, повечето насекоми и много други животински видове имат защитно оцветяване. На север бялото или светлото оцветяване е по-често срещано, което помага за камуфлажиране в снега ( полярни мечки, полярни сови, полярни лисици, малки перконоги - малки и др.). Редица животни развиват оцветяване, образувано от редуващи се светли и тъмни ивици или петна, което ги прави по-малко забележими в храсти и гъсти гъсталаци (тигри, млади диви свине, зебри, петнисти елени и др.). Някои животни могат много бързо да променят цвета си в зависимост от условията (хамелеони, октоподи, писия и др.).

Маскиране

Същността на маскирането е, че формата на тялото и неговият цвят правят животните да изглеждат като листа, възли, клони, кора или тръни на растения. Често се среща при насекоми, които живеят върху растения.

Предупреждаващо или застрашаващо оцветяване

Някои видове насекоми, които имат отровни или миризливи жлези, имат ярък предупредителен цвят. Следователно хищниците, които веднъж са ги срещнали, помнят този цвят за дълго време и вече не атакуват такива насекоми (например оси, земни пчели, калинки, колорадски бръмбари и редица други).

Мимикрия

Мимикрия е оцветяването и формата на тялото на безобидни животни, които имитира техните отровни събратя. Например някои неотровни змии изглеждат като отровни. Цикадите и щурците приличат на големи мравки. Някои пеперуди имат големи петна по крилата си, които наподобяват очите на хищници.

Физиологични адаптации

Този тип адаптация е свързана с преструктуриране на метаболизма в организмите. Например, появата на топлокръвност и терморегулация при птици и бозайници. В по-простите случаи това е адаптация към определени форми на храна, солевия състав на околната среда, висок или ниски температури, влажност или сухота на почвата и въздуха и др.

Биохимични адаптации

Поведенчески адаптации

Този тип адаптация е свързана с промяна в поведението при определени условия. Например грижата за потомството води до по-добро оцеляване на младите животни и повишава устойчивостта на техните популации. През брачния период много животни образуват отделни семейства, а през зимата се обединяват в стада, което улеснява храната или защитата им (вълци, много видове птици).

Адаптации към периодични фактори на околната среда

Това са адаптации към факторите на околната среда, които имат определена периодичност в проявата си. Този тип включва ежедневни редувания на периоди на активност и почивка, състояния на частична или пълна анабиоза (опадане на листата, зимни или летни диапаузи на животните и др.), миграции на животни, причинени от сезонни промени и др.

Адаптация към екстремни условия на живот

Растенията и животните, които живеят в пустини и полярни региони, също придобиват редица специфични адаптации. При кактусите листата са еволюирали в бодли (за да се намали изпарението и да се предпази от изяждане от животни), а стъблото е еволюирало във фотосинтетичен орган и резервоар. Пустинните растения са дълги кореновата системапозволяващи извличане на вода от големи дълбочини. Пустинните гущери могат да оцелеят без вода, като ядат насекоми и получават вода чрез хидролизиране на мазнините си. При северните животни освен дебелата козина има и голям запас от подкожна мазнина, която намалява охлаждането на тялото.

Относителен характер на адаптациите

Всички адаптации са целесъобразни само при определени условия, в които са се развили. Когато тези условия се променят, адаптациите могат да загубят своята стойност или дори да навредят на организмите, които ги имат. бяло оцветяванезайците, които ги предпазват добре в снега, стават опасни през зимата с малко сняг или силно размразяване.

Относителният характер на адаптациите също е добре доказан от палеонтологични данни, показващи изчезване. големи групиживотни и растения, които не са преживели промяната в условията на живот.

За да оцелеят в неблагоприятни климатични условия, растенията, животните и птиците имат някои характеристики. Тези характеристики се наричат ​​"физиологични адаптации", примери за които могат да се видят при почти всеки вид бозайници, включително хората.

Защо се нуждаем от физиологична адаптация?

Условията на живот в някои части на света не са напълно удобни, но има различни представители на дивата природа. Има няколко причини, поради които тези животни не са напуснали враждебната среда.

На първо място, климатичните условия могат да се променят, когато даден вид вече съществува в дадена област. Някои животни не са приспособени към миграцията. Възможно е също така териториални особеностине позволяват миграция (острови, планински плата и др.). За определен вид променените условия на живот все още остават по-подходящи, отколкото на всяко друго място. А физиологичната адаптация е най-добрият вариантразрешаване на проблем.

Какво се разбира под адаптация?

Физиологичната адаптация е хармонията на организмите със специфично местообитание. Например, комфортният престой в пустинята на нейните жители се дължи на адаптацията им към високи температури и липсата на достъп до вода. Адаптирането е появата на определени признаци в организмите, които им позволяват да се разбират с всякакви елементи на околната среда. Те възникват в процеса на определени мутации в тялото. Физиологичните адаптации, примери за които са добре известни в света, са например способността за ехолокация при някои животни (прилепи, делфини, сови). Тази способност им помага да се ориентират в пространство с ограничено осветление (на тъмно, във вода).

Физиологичната адаптация е съвкупност от реакции на организма към определени патогенни фактори в околната среда. Той осигурява на организмите по-голяма вероятност за оцеляване и е един от методите за естествен подбор на силни и устойчиви организми в популацията.

Видове физиологична адаптация

Адаптирането на организма се разграничава генотипно и фенотипно. Генотипът се основава на условията на естествен подбор и мутации, довели до промени в организмите на цял вид или популация. Именно в процеса на този тип адаптация, модерни гледкиживотни, птици и хора. Генотипната форма на адаптация е наследствена.

Фенотипната форма на адаптация се дължи на индивидуални промени в конкретен организъм за комфортен престой при определени климатични условия. Може да се развие и поради постоянно излагане на агресивна среда. В резултат на това тялото придобива устойчивост към неговите условия.

Комплексни и кръстосани адаптации

Сложните адаптации се проявяват при определени климатични условия. Например адаптацията на организма към ниски температури при дълъг престойв северните райони. Тази форма на адаптация се развива във всеки човек при преместване в друга климатична зона. В зависимост от характеристиките на конкретен организъм и неговото здраве, тази форма на адаптация протича по различни начини.

Кръстосаната адаптация е форма на привикване на тялото, при която развитието на резистентност към един фактор повишава устойчивостта към всички фактори от тази група. Физиологичната адаптация на човек към стрес повишава устойчивостта му към някои други фактори, като студ.

На базата на положителни кръстосани адаптации е разработен набор от мерки за укрепване на сърдечния мускул и предотвратяване на инфаркти. IN vivoтези хора, които по-често се сблъскват със стресови ситуации в живота си, са по-малко податливи на последиците от инфаркт на миокарда, отколкото тези, които водят спокоен начин на живот.

Видове адаптивни реакции

Има два вида адаптивни реакции на тялото. Първият тип се нарича "пасивни адаптации". Тези реакции протичат на клетъчно ниво. Те характеризират формирането на степента на устойчивост на организма към въздействието на негативен фактор на околната среда. Например промяна в атмосферното налягане. Пасивната адаптация ви позволява да поддържате нормалната функционалност на тялото с малки колебания в атмосферното налягане.

Най-известните физиологични адаптации при животни от пасивен тип са защитните реакции на живия организъм към въздействието на студа. Хибернацията, при която жизнените процеси се забавят, е присъща на някои видове растения и животни.

Вторият тип адаптивни реакции се наричат ​​активни и предполагат защитни мерки на организма при излагане на патогенни фактори. В този случай вътрешната среда на тялото остава постоянна. Този тип адаптация е присъща на високоразвитите бозайници и човека.

Примери за физиологични адаптации

Физиологичната адаптация на човек се проявява във всички нестандартни за неговата среда и начин на живот ситуации. Аклиматизацията е най-много известен примерадаптации. За различни организмитози процес протича с различна скорост. Някои отнемат няколко дни, за да свикнат с новите условия, за много ще отнеме месеци. Освен това степента на привикване зависи от степента на разлика с обичайната среда.

В агресивните местообитания много бозайници и птици имат характерен набор от реакции на тялото, които съставляват тяхната физиологична адаптация. Примери (при животни) могат да се наблюдават в почти всяка климатична зона. Например, жителите на пустинята натрупват запаси от подкожна мазнина, която се окислява и образува вода. Този процес се наблюдава преди началото на периода на засушаване.

Провежда се и физиологична адаптация в растенията. Но тя е пасивна. Пример за такава адаптация е окапването на листа от дърветата, когато настъпи студения сезон. Местата на бъбреците са покрити с люспи, които ги предпазват от вредното въздействие на ниските температури и снега с вятъра. Метаболитните процеси в растенията се забавят.

В комбинация с морфологичната адаптация, физиологичните реакции на тялото му осигуряват високо нивооцеляване при неблагоприятни условия и при драстични промени в местообитанието.

Реакциите на неблагоприятни фактори на околната среда само при определени условия са вредни за живите организми и в повечето случаи имат адаптивна стойност. Следователно, тези отговори бяха наречени от Selye "синдром на обща адаптация". В по-късни трудове той използва термините „стрес“ и „синдром на обща адаптация“ като синоними.

Адаптиране- това е генетично обусловен процес на формиране на защитни системи, които осигуряват повишаване на стабилността и протичането на онтогенезата при неблагоприятни за него условия.

Адаптирането е един от най-важните механизми, който повишава стабилността на биологичната система, включително и на растителния организъм, в променените условия на съществуване. Колкото по-добре организмът е адаптиран към даден фактор, толкова по-устойчив е на неговите колебания.

Генотипно определената способност на организма да променя метаболизма в определени граници, в зависимост от действието на външната среда, се нарича скорост на реакция. Той се контролира от генотипа и е характерен за всички живи организми. Повечето от модификациите, които се случват в рамките на нормата на реакцията, имат адаптивно значение. Те съответстват на промените в местообитанията и осигуряват по-добро оцеляване на растенията при променливи условия на околната среда. В това отношение подобни модификации са от еволюционно значение. Терминът "скорост на реакцията" е въведен от V.L. Йохансен (1909).

Колкото по-голяма е способността на даден вид или сорт да се модифицира според заобикаляща среда, толкова по-широка е скоростта му на реакция и толкова по-висока е способността му за адаптиране. Това свойство отличава устойчивите сортове селскостопански култури. По правило леките и краткотрайни промени в факторите на околната среда не водят до значителни нарушения на физиологичните функции на растенията. Това се дължи на способността им да поддържат относителен динамичен баланс. вътрешна средаи стабилност на основните физиологични функции в променяща се среда. В същото време острите и продължителни въздействия водят до нарушаване на много функции на растението и често до неговата смърт.

Адаптацията включва всички процеси и адаптации (анатомични, морфологични, физиологични, поведенчески и др.), които повишават стабилността и допринасят за оцеляването на вида.

1.Анатомични и морфологични адаптации. При някои представители на ксерофити дължината на кореновата система достига няколко десетки метра, което позволява на растението да използва подземни води и да не изпитва липса на влага в условия на почвена и атмосферна суша. При други ксерофити наличието на дебела кутикула, опушване на листата и превръщането на листата в шипове намаляват загубата на вода, което е много важно при условия на липса на влага.

Изгарящите косми и шипове предпазват растенията от изяждане от животни.

Дърветата в тундрата или на високи планински височини изглеждат като клекнали пълзящи храсти, през зимата са покрити със сняг, което ги предпазва от силни студове.

В планинските райони с големи дневни температурни колебания растенията често имат формата на сплескани възглавници с гъсто разположени многобройни стъбла. Това ви позволява да запазите влагата във възглавниците и относително еднаква температура през целия ден.

При блатните и водните растения се образува специален въздухоносен паренхим (аеренхим), който е въздушен резервоар и улеснява дишането на потопените във вода растителни части.

2. Физиологични и биохимични адаптации. При сукулентите адаптация за отглеждане в пустинни и полупустинни условия е асимилацията на CO 2 по време на фотосинтезата по пътя на CAM. Тези растения имат затворени устия през деня. Така растението пази вътрешните водни запаси от изпаряване. В пустините водата е основният фактор, ограничаващ растежа на растенията. Устицата се отварят през нощта и по това време CO 2 навлиза във фотосинтетичните тъкани. Последващото участие на CO2 във фотосинтетичния цикъл се случва през деня, вече при затворени устици.

Физиологичните и биохимичните адаптации включват способността на устицата да се отварят и затварят в зависимост от външните условия. Синтез в клетките на абсцицинова киселина, пролин, защитни протеини, фитоалексини, фитонциди, повишена активност на ензими, които противодействат на окислителното разграждане на органичните вещества, натрупване на захари в клетките и редица други промени в метаболизма допринасят за повишаване на устойчивостта на растенията към неблагоприятни условиявъншна среда.

Една и съща биохимична реакция може да се проведе от няколко молекулярни форми на един и същ ензим (изоензими), докато всяка изоформа проявява каталитична активност в относително тесен диапазон на някои параметър на околната среда, като температура. Наличието на редица изоензими позволява на растението да провежда реакцията в много по-широк температурен диапазон в сравнение с всеки отделен изоензим. Това позволява на растението да изпълнява успешно жизненоважни функции при променящи се температурни условия.

3. Поведенчески адаптации или избягване на неблагоприятен фактор. Пример за това са ефемерите и ефемероидите (мак, звездно цвете, минзухари, лалета, кокичета). Те преминават през целия цикъл на своето развитие през пролетта за 1,5-2 месеца, дори преди началото на горещината и сушата. Така те някак си напускат или избягват да попаднат под влиянието на стресора. По подобен начин раннозреещите сортове селскостопански култури образуват реколта преди началото на неблагоприятни сезонни събития: августовски мъгли, дъждове, слани. Следователно селекцията на много селскостопански култури е насочена към създаване на ранно узрели сортове. Многогодишните растения зимуват като коренища и луковици в почвата под сняг, което ги предпазва от замръзване.

Адаптирането на растенията към неблагоприятни фактори се извършва едновременно на много нива на регулация - от единична клетка до фитоценоза. Колкото по-високо е нивото на организация (клетка, организъм, популация), толкова по-голям е броят на механизмите, които едновременно участват в адаптацията на растенията към стрес.

Регулирането на метаболитните и адаптивните процеси вътре в клетката се осъществява с помощта на системи: метаболитни (ензимни); генетичен; мембрана. Тези системи са тясно свързани. По този начин свойствата на мембраните зависят от генната активност, а диференциалната активност на самите гени е под контрола на мембраните. Синтезът на ензимите и тяхната активност се контролират от генетично нивов същото време ензимите регулират метаболизма на нуклеиновите киселини в клетката.

На ниво на организмакъм клетъчните механизми на адаптация се добавят нови, отразяващи взаимодействието на органите. При неблагоприятни условия растенията създават и запазват такъв брой плодови елементи, които са снабдени в достатъчни количества с необходимите вещества за образуване на пълноценни семена. Например, в съцветията на култивираните зърнени култури и в короните на овощните дървета, при неблагоприятни условия, повече от половината от положените яйчници могат да паднат. Такива промени се основават на конкурентни отношения между органите за физиологично активни и хранителни вещества.

При стресови условия процесите на стареене и опадане на долните листа рязко се ускоряват. В същото време необходимите за растенията вещества се придвижват от тях към младите органи, отговаряйки на стратегията за оцеляване на организма. Благодарение на рециклирането на хранителни вещества от долните листа, по-младите, горните листа, остават жизнеспособни.

Има механизми за регенерация на загубени органи. Например повърхността на раната е покрита с вторична покривна тъкан (перидерма на раната), раната на ствола или клона е заздравена с приливи (калуси). Със загубата на апикалния летораст в растенията се пробуждат спящи пъпки и интензивно се развиват страничните издънки. Пролетното възстановяване на листа вместо паднали през есента също е пример за естествена регенерация на органи. Регенерацията като биологична адаптация, която осигурява вегетативно размножаванерастения чрез сегменти на корена, коренището, талуса, стъблото и листни резници, изолирани клетки, отделни протопласти, е от голямо практическо значение за растениевъдството, овощарството, горското стопанство, декоративното градинарство и др.

Хормоналната система също участва в процесите на защита и адаптация на растително ниво. Например, под влияние на неблагоприятни условия в растението, съдържанието на инхибитори на растежа рязко се увеличава: етилен и абсцисова киселина. Те намаляват метаболизма, инхибират процесите на растеж, ускоряват стареенето, падането на органите и преминаването на растението в състояние на покой. Инхибирането на функционалната активност при стрес под въздействието на инхибитори на растежа е характерна реакция за растенията. В същото време се намалява съдържанието на стимуланти на растежа в тъканите: цитокинин, ауксин и гиберелини.

На ниво на населениетодобавя се селекция, която води до появата на по-адаптирани организми. Възможността за селекция се определя от наличието на вътрешнопопулационна вариабилност в устойчивостта на растенията към различни фактори на околната среда. Пример за вариабилност на резистентността в рамките на популацията може да бъде недружелюбната поява на разсад върху засолена почва и увеличаване на вариацията във времето на покълване с увеличаване на действието на стресор.

Един вид в съвременния поглед се състои от голям брой биотипове - по-малки екологични единици, генетично идентични, но показващи различна устойчивост към факторите на околната среда. При различни условия не всички биотипове са еднакво жизнени и в резултат на конкуренцията остават само онези от тях, които най-добре отговарят на дадените условия. Тоест устойчивостта на популация (сорт) към определен фактор се определя от устойчивостта на организмите, които съставляват популацията. Устойчивите сортове имат в състава си набор от биотипове, които осигуряват добра продуктивност дори при неблагоприятни условия.

В същото време, в процеса на продължително отглеждане, съставът и съотношението на биотиповете в популацията се променят в сортовете, което се отразява на продуктивността и качеството на сорта, често не към по-добро.

И така, адаптацията включва всички процеси и адаптации, които повишават устойчивостта на растенията към неблагоприятни условия на околната среда (анатомични, морфологични, физиологични, биохимични, поведенчески, популационни и др.)

Но за да изберете най-ефективния начин на адаптация, основното е времето, през което тялото трябва да се адаптира към новите условия.

При внезапно действие на екстремен фактор реакцията не може да бъде забавена, тя трябва да последва незабавно, за да се изключи необратимо увреждане на растението. При дългосрочни въздействия на малка сила адаптивните пренареждания настъпват постепенно, докато изборът на възможни стратегии се увеличава.

В тази връзка има три основни стратегии за адаптация: еволюционен, онтогенетиченИ спешно. Задачата на стратегията е ефективното използване на наличните ресурси за постигане на основната цел – оцеляването на организма под стрес. Стратегията за адаптация е насочена към поддържане на структурната цялост на жизненоважните макромолекули и функционалната активност на клетъчните структури, поддържане на системите за регулиране на жизнената активност и осигуряване на растенията с енергия.

Еволюционни или филогенетични адаптации(филогенезата – развитието на биологичен вид във времето) – това са адаптации, които възникват по време на еволюционния процес на базата на генетични мутации, селекция и се унаследяват. Те са най-надеждни за оцеляване на растенията.

Всеки вид растения в процеса на еволюция е развил определени потребности от условията на съществуване и приспособимост към екологичната ниша, която заема, стабилна адаптация на организма към околната среда. Толерантност на влага и сянка, устойчивост на топлина, студоустойчивост и други екологични особеностиспецифични растителни видове са се образували в резултат на продължително действие на съответните условия. Така топлолюбивите и растенията с къс ден са характерни за южните ширини, по-малко взискателните към топлината и растенията с дълъг ден са характерни за северните ширини. Известни са множество еволюционни адаптации на ксерофитните растения към сушата: икономично използване на вода, дълбока коренова система, окапване на листата и преминаване в състояние на покой и други адаптации.

В тази връзка сортовете селскостопански растения показват устойчивост именно към онези фактори на околната среда, срещу които се извършва отглеждането и селекцията на продуктивни форми. Ако селекцията се извършва в редица последователни поколения на фона на постоянното влияние на някакъв неблагоприятен фактор, то устойчивостта на сорта към него може значително да се повиши. Естествено е, че сортовете селекционни изследователски институти селско стопанствоЮгоизточните (Саратов) са по-устойчиви на суша от сортовете, създадени в развъдните центрове на Московска област. По същия начин в екологични зони с неблагоприятни почвено-климатични условия се формират устойчиви местни растителни сортове, а ендемичните растителни видове са устойчиви на стресора, който се изразява в местообитанието им.

Характеристика на устойчивостта на сортовете пролетна пшеница от колекцията на Всеруския институт по растениевъдство (Семенов и др., 2005)

Разнообразие Произход устойчивост
Енита Московска област Средно устойчив на суша
Саратовская 29 Саратовска област устойчиви на суша
комета Свердловска област. устойчиви на суша
Каразино Бразилия устойчиви на киселини
Прелюдия Бразилия устойчиви на киселини
Колониас Бразилия устойчиви на киселини
Тринтани Бразилия устойчиви на киселини
ППГ-56 Казахстан устойчив на сол
Ош Киргизстан устойчив на сол
Surkhak 5688 Таджикистан устойчив на сол
Месел Норвегия Устойчив на сол

В естествена среда условията на околната среда обикновено се променят много бързо и времето, през което стресовият фактор достига увреждащо ниво, не е достатъчно за формиране на еволюционни адаптации. В тези случаи растенията използват не постоянни, а предизвикани от стресор защитни механизми, чието формиране е генетично предопределено (детерминирано).

Онтогенетични (фенотипни) адаптациине са свързани с генетични мутации и не се унаследяват. Формирането на такива адаптации изисква относително дълго време, затова те се наричат ​​дългосрочни адаптации. Един от тези механизми е способността на редица растения да образуват водоспестяващ фотосинтетичен път от типа CAM при условия на дефицит на вода, причинен от суша, соленост, ниски температури и други стресови фактори.

Тази адаптация се свързва с индуцирането на експресия на гена на фосфоенолпируват карбоксилаза, който е неактивен при нормални условия, и гените на други ензими от CAM пътя на поглъщане на CO2, с биосинтеза на осмолити (пролин), с активиране на антиоксидант системи и с промени в дневните ритми на устните движения. Всичко това води до много икономична консумация на вода.

При полските култури, например при царевицата, аеренхимът липсва при нормални условия на отглеждане. Но при условия на наводнение и липса на кислород в тъканите в корените, някои от клетките на първичния кортекс на корена и стъблото умират (апоптоза или програмирана клетъчна смърт). На тяхно място се образуват кухини, през които кислородът се транспортира от надземната част на растението към кореновата система. Сигналът за клетъчна смърт е синтезът на етилен.

Спешна адаптацияпротича при бързи и интензивни промени в условията на живот. Тя се основава на формирането и функционирането на системи за защита от удар. Системите за защита от удар включват например протеиновата система на топлинен шок, която се образува в отговор на бързо повишаване на температурата. Тези механизми осигуряват краткосрочни условия за оцеляване под действието на увреждащ фактор и по този начин създават предпоставки за формиране на по-надеждни дългосрочни специализирани механизми за адаптация. Пример за специализирани адаптационни механизми е новообразуването на антифриз протеини при ниски температури или синтеза на захари по време на презимуване на зимни култури. В същото време, ако увреждащият ефект на фактора надвишава защитните и репаративните способности на организма, тогава неизбежно настъпва смърт. В този случай организмът умира на етап спешна или на етап специализирана адаптация, в зависимост от интензивността и продължителността на действието на екстремния фактор.

Разграничаване специфичниИ неспецифичен (общ)реакции на растенията към стресови фактори.

Неспецифични реакциинезависимо от природата оперативен фактор. Те са еднакви под действието на високи и ниски температури, липса или излишък на влага, високи концентрации на соли в почвата или вредни газове във въздуха. Във всички случаи се увеличава пропускливостта на мембраните в растителните клетки, дишането се нарушава, хидролитичното разлагане на веществата се увеличава, синтезът на етилен и абсцизинова киселина се увеличава, а клетъчното делене и удължаване се инхибират.

Таблицата показва комплекс от неспецифични промени, настъпващи в растенията под въздействието на различни фактори на околната среда.

Промени във физиологичните параметри на растенията под влияние на стресови условия (по G.V., Udovenko, 1995)

Параметри Естеството на промяната на параметрите при условия
засушавания соленост висока температура ниска температура
Концентрацията на йони в тъканите нарастващ нарастващ нарастващ нарастващ
Активност на водата в клетката Пада Пада Пада Пада
Осмотичен потенциал на клетката нарастващ нарастващ нарастващ нарастващ
Капацитет за задържане на вода нарастващ нарастващ нарастващ —
Недостиг на вода нарастващ нарастващ нарастващ —
Протоплазмена пропускливост нарастващ нарастващ нарастващ —
Скорост на транспирация Пада Пада нарастващ Пада
Ефективност на транспирация Пада Пада Пада Пада
Енергийна ефективност на дишането Пада Пада Пада —
Интензивност на дишането нарастващ нарастващ нарастващ —
Фотофосфорилиране Намалява Намалява — Намалява
Стабилизиране на ядрената ДНК нарастващ нарастващ нарастващ нарастващ
Функционална активност на ДНК Намалява Намалява Намалява Намалява
Концентрация на пролин нарастващ нарастващ нарастващ —
Съдържание на водоразтворими протеини нарастващ нарастващ нарастващ нарастващ
Синтетични реакции Потиснато Потиснато Потиснато Потиснато
Поглъщане на йони от корените Потиснато Потиснато Потиснато Потиснато
Транспорт на вещества Депресиран Депресиран Депресиран Депресиран
Концентрация на пигмента Пада Пада Пада Пада
клетъчно делене забавя забавя — —
Разтягане на клетките Потиснато Потиснато — —
Брой плодови елементи Намалена Намалена Намалена Намалена
Стареене на органи Ускорено Ускорено Ускорено —
биологична реколта Понижава се Понижава се Понижава се Понижава се

Въз основа на данните в таблицата се вижда, че устойчивостта на растенията към няколко фактора е придружена от еднопосочни физиологични промени. Това дава основание да се смята, че повишаването на устойчивостта на растенията към един фактор може да бъде придружено от повишаване на устойчивостта към друг. Това е потвърдено от експерименти.

Експерименти в Института по физиология на растенията на Руската академия на науките (Вл. В. Кузнецов и др.) показват, че краткотрайната термична обработка на памуковите растения се съпровожда от повишаване на тяхната устойчивост към последващо засоляване. А адаптирането на растенията към соленост води до повишаване на тяхната устойчивост на високи температури. Топлинният шок повишава способността на растенията да се адаптират към последващо засушаване и, обратно, в процеса на засушаване се повишава устойчивостта на организма към висока температура. Краткосрочното излагане на високи температури повишава устойчивостта на тежки метали и UV-B радиация. Предходната суша благоприятства оцеляването на растенията в условия на засоляване или студ.

Процесът на повишаване на устойчивостта на организма към даден фактор на околната среда в резултат на адаптация към фактор от различно естество се нарича кръстосана адаптация.

За изследване на общите (неспецифични) механизми на резистентност от голям интерес представлява реакцията на растенията към фактори, които причиняват недостиг на вода в растенията: соленост, суша, ниски и високи температури и някои други. На нивото на целия организъм всички растения реагират на недостига на вода по един и същи начин. Характеризира се с инхибиране на растежа на леторастите, повишен растеж на кореновата система, синтеза на абсцицинова киселина и намаляване на устната проводимост. След известно време долните листа бързо остаряват и се наблюдава тяхната смърт. Всички тези реакции са насочени към намаляване на потреблението на вода чрез намаляване на изпарителната повърхност, както и чрез повишаване на абсорбционната активност на корена.

Специфични реакцииса реакции на действието на всеки един стресов фактор. И така, фитоалексините (вещества с антибиотични свойства) се синтезират в растенията в отговор на контакт с патогени (патогени).

Специфичността или неспецифичността на отговорите предполага, от една страна, отношението на растението към различни стресови фактори, а от друга страна, характерните реакции на растения от различни видове и сортове към един и същ стресор.

Проявата на специфични и неспецифични реакции на растенията зависи от силата на стреса и скоростта на неговото развитие. Специфични реакции се появяват по-често, ако стресът се развива бавно и тялото има време да се възстанови и адаптира към него. Неспецифичните реакции обикновено протичат с по-кратък и по-силен ефект на стресора. Функционирането на неспецифични (общи) механизми на съпротива позволява на растението да избягва големи енергийни разходи за формиране на специализирани (специфични) механизми за адаптация в отговор на всяко отклонение от нормата в условията на живот.

Устойчивостта на растенията към стрес зависи от фазата на онтогенезата. Най-стабилните растения и растителни органи в латентно състояние: под формата на семена, луковици; дървесни трайни насаждения - в състояние на дълбок покой след падане на листата. Растенията са най-чувствителни в млада възраст, тъй като при стрес на първо място се увреждат растежните процеси. Вторият критичен период е периодът на образуване на гамети и оплождане. Ефектът на стреса през този период води до намаляване на репродуктивната функция на растенията и намаляване на добива.

Ако стресовите условия се повтарят и имат ниска интензивност, те допринасят за втвърдяването на растенията. Това е основата за методи за повишаване на устойчивостта на ниски температури, топлина, соленост и повишено съдържание на вредни газове във въздуха.

Надежднострастителният организъм се определя от способността му да предотвратява или премахва неуспехите в различни нивабиологична организация: молекулярна, субклетъчна, клетъчна, тъкан, орган, организъм и популация.

За предотвратяване на смущения в живота на растенията под въздействието на неблагоприятни фактори, принципите съкращаване, хетерогенност на функционално еквивалентни компоненти, системи за ремонт на изгубени конструкции.

Резервирането на структури и функционалност е един от основните начини за гарантиране на надеждността на системите. Съкращаването и излишъкът имат множество прояви. На субклетъчно ниво запазването и дублирането на генетичен материал допринасят за повишаване на надеждността на растителния организъм. Това се осигурява например от двойната спирала на ДНК, чрез увеличаване на плоидността. Надеждността на функционирането на растителния организъм при променящи се условия се подкрепя и от наличието на различни молекули РНК и образуването на хетерогенни полипептиди. Те включват изоензими, които катализират една и съща реакция, но се различават по своите физични и химични свойстваи стабилността на молекулярната структура при променящи се условия на околната среда.

На клетъчно ниво пример за излишък е излишъкът от клетъчни органели. Така е установено, че част от наличните хлоропласти е достатъчна, за да осигури на растението продукти от фотосинтезата. Останалите хлоропласти като че ли остават в резерв. Същото се отнася и за общото съдържание на хлорофил. Излишъкът се проявява и в голямо натрупване на прекурсори за биосинтеза на много съединения.

На ниво организми принципът на излишеството се изразява в образуването и полагането в различно време на повече издънки, цветя, класове, отколкото е необходимо за смяната на поколенията, в огромно количество цветен прашец, семенници, семена.

На популационно ниво принципът на излишък се проявява в голям брой индивиди, които се различават по устойчивост към определен стресов фактор.

Ремонтните системи също работят на различни нива – молекулярно, клетъчно, органично, популационно и биоценотично. Репаративните процеси протичат с разхода на енергия и пластични вещества, следователно репарацията е възможна само ако се поддържа достатъчна скорост на метаболизма. Ако метаболизмът спре, тогава репарацията също спира. При екстремни условия на външната среда запазването на дишането е особено важно, тъй като именно дишането осигурява енергия за репарационни процеси.

Редукционната способност на клетките на адаптирани организми се определя от устойчивостта на техните протеини към денатурация, а именно от стабилността на връзките, които определят вторичната, третичната и четвъртичната структура на протеина. Например, устойчивостта на зрелите семена към високи температури обикновено се свързва с факта, че след дехидратация техните протеини стават устойчиви на денатурация.

Основният източник на енергиен материал като субстрат за дишане е фотосинтезата, следователно, енергийното снабдяване на клетката и свързаните с нея репарационни процеси зависят от стабилността и способността на фотосинтетичния апарат да се възстановява от увреждане. За да се поддържа фотосинтезата при екстремни условия в растенията, синтезът на компонентите на тилакоидната мембрана се активира, окисляването на липидите се инхибира и ултраструктурата на пластида се възстановява.

На ниво организми пример за регенерация е развитието на заместващи издънки, пробуждането на спящи пъпки, когато точките на растеж са повредени.

Ако откриете грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Учебникът отговаря на Федералния държавен образователен стандарт за средно (пълно) общо образованиепрепоръчан от Министерството на образованието и науката на Руската федерация и включен във Федералния списък на учебниците.

Учебникът е предназначен за ученици от 11 клас и е предназначен за преподаване на предмета 1 или 2 часа седмично.

Модерен дизайн, многостепенни въпроси и задачи, Допълнителна информацияи възможността за паралелна работа с електронно приложение допринасят за ефективното усвояване на учебния материал.


Ориз. 33. Зимно оцветяване на заек

И така, в резултат на действието на движещите сили на еволюцията, организмите развиват и подобряват адаптациите към условията на околната среда. Закотвяне в изолирани популации различни адаптациив крайна сметка може да доведе до образуването на нови видове.

Прегледайте въпросите и задачите

1. Дайте примери за приспособимостта на организмите към условията на съществуване.

2. Защо някои животни имат ярък, демаскиращ цвят, докато други, напротив, са покровителстващи?

3. Каква е същността на мимикрията?

4. Действието на естествения подбор обхваща ли поведението на животните? Дай примери.

5. Какви са биологичните механизми за възникване на адаптивно (прикриващо и предупредително) оцветяване при животните?

6. Фактори ли са физиологичните адаптации, които определят нивото на годност на организма като цяло?

7. Каква е същността на относителността на всяка адаптация към условията на живот? Дай примери.

Мисля! Изпълни!

1. Защо няма абсолютна адаптация към условията на живот? Дайте примери, доказващи относителния характер на всяко устройство.

2. Глиганчетата имат характерна ивица окраска, която изчезва с възрастта. Дайте подобни примери за промени в цвета при възрастни в сравнение с потомството. Може ли този модел да се счита за общ за цялото животинско царство? Ако не, за кои животни и защо е характерно?

3. Съберете информация за предупредителни цветни животни във вашия район. Обяснете защо познаването на този материал е важно за всички. Направете информационна стойка за тези животни. Изнесете презентация по тази тема пред ученици от началното училище.

Работа с компютър

Вижте електронното заявление. Проучете материала и изпълнете задачите.

Повторете и запомнете!

Човек

Поведенческите адаптации са вродено безусловно рефлексно поведение.Вродени способности съществуват във всички животни, включително и хората. Новородено бебе може да суче, поглъща и смила храна, да мига и киха, да реагира на светлина, звуци и болка. Това са примери безусловни рефлекси.Такива форми на поведение възникват в процеса на еволюция в резултат на приспособяване към определени, относително постоянни условиязаобикаляща среда. Безусловните рефлекси се унаследяват, така че всички животни се раждат с готов комплекс от такива рефлекси.

Всеки безусловен рефлекс възниква в отговор на строго определен стимул (подсилване): някои към храна, други към болка, трети към появата на нова информация и т. н. Рефлексните дъги на безусловните рефлекси са постоянни и преминават през гръбначния мозък или мозъчния ствол .

Един от най пълни класификациибезусловните рефлекси е класификация, предложена от акад. П. В. Симонов. Ученият предложи да се разделят всички безусловни рефлекси на три групи, които се различават по характеристиките на взаимодействието на индивидите помежду си и с околната среда. Жизненоважни рефлекси(от лат. vita - живот) са насочени към запазване живота на индивида. Неспазването им води до смърт на индивида, а изпълнението не изисква участието на друг индивид от същия вид. Тази група включва рефлекси за храна и напитки, хомеостатични рефлекси (поддържане на постоянна телесна температура, оптимална честота на дишане, сърдечен ритъм и др.), защитни, които от своя страна се делят на пасивно-отбранителни (бягство, скриване) и активни защитни (нападение срещу заплашителен обект) и някои други.

ДА СЕ зоосоциален,или ролева игра рефлексивключват онези варианти на вродено поведение, които възникват при взаимодействие с други индивиди от техния вид. Това са сексуални, родител-дете, териториални, йерархични рефлекси.

Третата група е рефлекси за саморазвитие.Те не са свързани с адаптация към конкретна ситуация, а като че ли са обърнати към бъдещето. Сред тях са изследователско, подражателно и игриво поведение.

<<< Назад
Напред >>>

Идентифицирането на ограничаващите фактори е от голямо практическо значение. На първо място, за отглеждане на култури: внасяне на необходимите торове, варуване на почвата, рекултивация и др. позволяват повишаване на производителността, подобряване на плодородието на почвата, подобряване на съществуването на култивирани растения.

  1. Какво означава представката "evry" и "steno" в името на вида? Дайте примери за еврибионти и стенобионти.

Широка граница на толерантност на видапо отношение на абиотичните фактори на околната среда, обозначава се чрез добавяне на префикси към името на фактора "еври. Неспособността да се толерират значителни колебания във факторите или ниска граница на издръжливост се характеризира с префикса "стено", например стенотермични животни. Малките температурни промени имат малък ефект върху евритермните организми и могат да бъдат фатални за стенотермичните. Видът, адаптиран към ниски температури е криофилен(от гръцки krios - студено), а до високи температури - топлолюбиви.Подобни модели важат и за други фактори. Растенията могат да бъдат хидрофилен, т.е. взискателни към водата и ксерофилен(издръжлив на сухо).

Във връзка със съдържанието солив местообитанието се разграничават евригали и стеногали (от гръцки gals - сол), до осветление -еврифоти и стенофоти, във връзка с на киселинността на околната среда- Еврийонни и стенионни видове.

Тъй като еврибионтията прави възможно заселването на различни местообитания, а стенобионтизмът рязко стеснява обхвата на местата, подходящи за вида, тези 2 групи често се наричат еври - и стенобионти. Много сухоземни животни, живеещи в околната среда континентален климатспособни да издържат на значителни колебания в температурата, влажността, слънчевата радиация.

Стенобионтите включват- орхидеи, пъстърва, далекоизточен лешник, дълбоководни риби).

Наричат ​​се животни, които са стенобионти едновременно по отношение на няколко фактора стенобионти в широкия смисъл на думата (риби, които живеят в планински рекии потоци, които не понасят твърде високи температури и ниско съдържание на кислород, жители на влажните тропици, неприспособени към ниски температури и ниска влажност на въздуха).

Еврибионтите саКолорадски бръмбар, мишка, плъхове, вълци, хлебарки, тръстика, житна трева.

  1. Адаптиране на живите организми към факторите на околната среда. Видове адаптация.

адаптация (от лат. адаптация - адаптация ) - това е еволюционна адаптация на организмите на околната среда, изразяваща се в промяна на външните и вътрешните им характеристики.

Индивидите, които по някаква причина са загубили способността си да се адаптират, в условията на промени в режимите на факторите на околната среда, са обречени на елиминиране, т.е. до изчезване.

Видове адаптация: морфологични, физиологични и поведенчески адаптации.

Морфологията еучението за външните форми на организмите и техните части.

1.Морфологична адаптация- това е адаптация, която се проявява в приспособяване към бързо плуване при водни животни, към оцеляване в условия на високи температури и недостиг на влага - при кактуси и други сукуленти.

2.Физиологични адаптацииса характеристиките на ензимния набор в храносмилателен трактживотни, определени от състава на храната. Например, жителите на сухите пустини са в състояние да осигурят нуждата от влага поради биохимичното окисляване на мазнините.

3.Поведенчески (етологични) адаптациисе появяват в различни форми. Например, съществуват форми на адаптивно поведение на животните, насочени към осигуряване на оптимален топлообмен с околната среда. Адаптивното поведение може да се прояви в създаване на укрития, движение в посока на по-благоприятни, предпочитани температурни условия, избор на места с оптимална влажност или светлина. Много безгръбначни се характеризират със селективно отношение към светлината, което се проявява в приближаване или отдалечаване от източника (такси). Известни са дневни и сезонни миграции на бозайници и птици, включително миграции и полети, както и междуконтинентални придвижвания на риби.

Адаптивното поведение може да се прояви при хищници в процеса на лов (проследяване и преследване на плячка) и в тяхната плячка (скриване, объркване на следата). Поведението на животните през брачния период и по време на отглеждането на потомството е изключително специфично.

Има два вида адаптация към външни фактори. Пасивен начин на адаптация- тази адаптация по вида на толерантността (толерантност, издръжливост) се състои в появата на определена степен на устойчивост към този фактор, способността да се поддържат функции, когато силата на неговото влияние се промени .. Този тип адаптация се формира като характеристика видово свойство и се реализира на клетъчно и тъканно ниво. Вторият тип приспособление активен. В този случай тялото, използвайки специфични адаптивни механизми, компенсира промените, причинени от влияещия фактор, така че вътрешната среда остава относително постоянна. Активните адаптации са адаптации от устойчив тип (резистентност), които поддържат хомеостазата на вътрешната среда на тялото. Пример за толерантен тип адаптация са пойкилоосмотичните животни, пример за устойчив тип е хомойосмотичният .

  1. Определете популация. Назовете основните групови характеристики на населението. Дайте примери за популации. Нарастващи, стабилни и умиращи популации.

население- група от индивиди от един и същи вид, които взаимодействат помежду си и съвместно обитават обща територия. Основните характеристики на населението са, както следва:

1. Брой – общият брой на индивидите в определен район.

2. Плътност на популацията – средният брой индивиди на единица площ или обем.

3. Плодовитост – броят на новите индивиди, появили се за единица време в резултат на размножаване.

4. Смъртност – броят на умрелите индивиди в популацията за единица време.

5. Нарастване на населението – разликата между раждаемостта и смъртността.

6. Темп на растеж – среден растеж за единица време.

Популациите се характеризират с определена организация, разпределението на индивидите по територията, съотношението на групите по пол, възраст, поведенчески особености. Образува се, от една страна, на основата на общ биологични свойствавидове, а от друга страна, под влияние на абиотични фактори на околната среда и популации на други видове.

Структурата на населението е нестабилна. Растежът и развитието на организмите, раждането на нови, смъртта от различни причини, промените в условията на околната среда, увеличаването или намаляването на броя на враговете - всичко това води до промяна в различни съотношения в популацията.

Увеличаване или нарастване на населението- това е популация, в която преобладават млади индивиди, такава популация нараства или се въвежда в екосистемата (например страни от "третия" свят); По-често има превишение на ражданията над смъртните и населението нараства до такава степен, че може да възникне избухване на масово размножаване. Това важи особено за малките животни.

С балансиран интензитет на плодовитост и смъртност, a стабилно население.В такава популация смъртността се компенсира с растеж и нейният брой, както и нейният обхват се поддържат на същото ниво. . Стабилно население -това е популация, в която броят на индивидите на различна възраст варира равномерно и има характер на нормално разпределение (като пример можем да назовем населението на Западна Европа).

Намаляващо (умиращо) населениее население, в което смъртността надвишава раждаемостта . Намаляващо или умиращо население е население, доминирано от по-възрастни индивиди. Пример за това е Русия през 90-те години.

Той обаче също не може да се свива безкрайно.. При определено ниво на изобилие интензивността на смъртността започва да намалява и плодовитостта се увеличава. . В крайна сметка намаляващото население, достигайки определен минимален размер, се превръща в своята противоположност - нарастващото население. Раждаемостта в такава популация постепенно нараства и в определен момент се изравнява със смъртността, т.е. населението става стабилно за кратък период от време. Намаляващите популации са доминирани от стари индивиди, които вече не са в състояние да се размножават интензивно. Такава възрастова структурапоказва неблагоприятни условия.

  1. Екологична ниша на организма, понятия и дефиниции. Среда на живот. Взаимно подреждане на екологични ниши. Екологичната ниша на човека.

Всеки вид животно, растение, микроб е в състояние да живее нормално, да се храни, да се размножава само на мястото, където е било "регистрирано" от еволюцията в продължение на много хилядолетия, започвайки от своите предци. За да се отнасят към този феномен, биолозите са взели назаем термин от архитектура - думата "ниша"и започнаха да казват, че всеки вид жив организъм заема своя собствена, уникална екологична ниша в природата.

Екологична ниша на организма- това е съвкупността от всички негови изисквания към условията на околната среда (състав и режими на факторите на околната среда) и мястото, където тези изисквания са изпълнени, или съвкупността от набор от биологични характеристики и физични параметри на околната среда, които определят условията за съществуване на определен вид, неговата трансформация на енергия, обмен на информация с околната среда и други подобни.

Концепцията за екологична ниша обикновено се използва, когато се използват връзките на екологично близки видове, принадлежащи към едно и също трофично ниво. Терминът "екологична ниша" е предложен от Дж. Гринел през 1917гза характеризиране на пространственото разпределение на видовете, тоест екологичната ниша беше определена като понятие, близко до местообитанието. С. Елтъндефинира екологичната ниша като позицията на даден вид в общността, като подчертава особеното значение на трофичните взаимоотношения. Една ниша може да се разглежда като част от въображаемо многоизмерно пространство (хиперобем), чиито индивидуални измерения съответстват на факторите, необходими за вида. Колкото повече варира параметърът, т.е. адаптивността на даден вид към определен фактор на околната среда, толкова по-широка е неговата ниша. Нишата може да се увеличи и в случай на отслабена конкуренция.

местообитание на вида- това е физическото пространство, заето от вид, организъм, общност, то се определя от съвкупността от условията на абиотичната и биотичната среда, осигуряващи целия цикъл на развитие на индивиди от един и същи вид.

Местообитанието на вида може да се обозначи като "пространствена ниша".

Нарича се функционалната позиция в общността, в начините на преработка на материята и енергията в процеса на хранене трофична ниша.

Образно казано, ако едно местообитание е така да се каже адресът на организмите от даден вид, тогава трофичната ниша е професия, ролята на организма в неговото местообитание.

Комбинацията от тези и други параметри обикновено се нарича екологична ниша.

екологична ниша(от френското ниша - вдлъбнатина в стената) - това е мястото, заето от биологичен вид в биосферата, включва не само позицията му в пространството, но и мястото му в трофичните и други взаимодействия в общността, така да се каже , „професията“ на вида.

Нишови екологични фундаментални(потенциал) е екологична ниша, в която даден вид може да съществува при липса на конкуренция от други видове.

Реализирана екологична ниша (реална) –екологична ниша, част от фундаментална (потенциална) ниша, която един вид може да защити в конкуренция с други видове.

Според взаимното разположение на нишите от двата типа те се делят на три вида: несвързани екологични ниши; съседни, но не припокриващи се ниши; съседни и припокриващи се ниши.

Човекът е един от представителите на животинското царство, биологичен вид от класа бозайници. Въпреки факта, че притежава много специфични свойства (ум, артикулирана реч, трудова дейност, биосоциалност и др.), той не е загубил своята биологична същност и всички закони на екологията са валидни за него в същата степен, както и за другите живи организми. . Човекът имасвоя, само своя, екологична ниша.Пространството, в което е локализирана човешката ниша, е много ограничено. Като биологичен вид хората могат да живеят само на сушата екваториален пояс(тропици, субтропици), където възниква семейството на хоминидите.

  1. Формулирайте основния закон на Гаузе. Какво е "форма на живот"? Какви екологични (или жизнени) форми се разграничават сред обитателите на водната среда?

Както в растителния, така и в животинския свят, междувидовата и вътрешновидовата конкуренция е много разпространена. Между тях има фундаментална разлика.

Правило (или дори закон) Gause:два вида не могат да заемат една и съща екологична ниша по едно и също време и следователно непременно се изтласкват един друг.

В един от експериментите Гаузе отглежда два вида реснички - Paramecium caudatum и Paramecium aurelia. Като храна те редовно получават един от видовете бактерии, които не се размножават в присъствието на парамеций. Ако всеки вид реснички се култивира поотделно, тогава техните популации нарастват според типична сигмоидна крива (а). В същото време броят на парамециите се определя от количеството храна. Но когато съществуваше съвместно, paramecia започна да се конкурира и P. aurelia напълно замени своя конкурент (b).

Ориз. Конкуренция между два тясно свързани вида реснички, заемащи обща екологична ниша. а - Paramecium caudatum; б - P. aurelia. 1. - в една култура; 2. - в смесена култура

При съвместното отглеждане на реснички след известно време остана само един вид. В същото време ресничките не са атакували индивиди от друг вид и не отделят вредни вещества. Обяснението се крие във факта, че изследваните видове се различават по нееднакви темпове на растеж. В надпреварата за храна спечелиха най-бързо гнездящите видове.

При размножаване P. caudatum и P. bursariaне е имало такова изместване, и двата вида са били в равновесие, като последният е концентриран върху дъното и стените на съда, а първият в свободното пространство, т.е. в друга екологична ниша. Експерименти с други видове реснички показаха редовността на връзката между плячка и хищник.

Принцип на марлясе нарича принцип елиминационни състезания. Този принцип води или до екологично разделяне на близки видове, или до намаляване на тяхната плътност, където те могат да съществуват съвместно. В резултат на конкуренция един от видовете е изгонен. Принципът на Гаузе играе огромна роля в развитието на концепцията за ниша и също така принуждава еколозите да търсят отговори на редица въпроси: Как съжителстват подобни видове? Колко големи трябва да са разликите между видовете, за да могат те да съжителстват? Как избягвате конкурентното изключване?

Формата на живот на видатова е исторически развит комплекс от неговите биологични, физиологични и морфологични свойства, който определя определена реакция на влиянието на околната среда.

Сред обитателите на водната среда (хидробионти) класификацията разграничава следните форми на живот.

1.Нюстън(от гръцки neuston - способен да плува) – колекция от морски и сладководни организми, които живеят в водна повърхност, например, ларви на комари, много протозои, бъгове с вода, а от растенията, добре познатата пачи лещица.

2. По-близо до повърхността на водата обитава планктон.

планктон(от гръцки planktos - реещ се) - плаващи организми, способни да извършват вертикални и хоризонтални движения главно в съответствие с движението на водните маси. Разпределете фитопланктонфотосинтезиращи свободно плуващи водорасли и зоопланктон- дребни ракообразни, ларви на мекотели и риби, медузи, дребни риби.

3.Нектон(от гръцки nektos - плаващ) - свободно плаващи организми, способни на независимо вертикално и хоризонтално движение. Нектонживее във водния стълб - това са риби, в моретата и океаните, земноводни, големи водни насекоми, ракообразни и влечуги ( морски змиии костенурки) и бозайници: китоподобни (делфини и китове) и перконоги (тюлени).

4. Перифитон(от гръцки peri - около, около, phyton - растение) - животни и растения, прикрепени към стъблата на висши растения и издигащи се над дъното (мекотели, коловратки, бриозои, хидри и др.).

5. бентос (от гръцки бентос - дълбочина, дъно) - бентосни организми, водещи привързан или свободен начин на живот, включително: живеещи в дебелината на дънната утайка. Това са предимно мекотели, някои по-ниски растения, пълзящи ларви на насекоми, червеи. Долният слой е обитаван от организми, които се хранят главно с разлагащи се останки.

  1. Какво е биоценоза, биогеоценоза, агроценоза? Структурата на биогеоценозата. Кой е основателят на учението за биоценозата? Примери за биогеоценози.

Биоценоза(от гръцки koinos - общ биос - живот) е общност от взаимодействащи си живи организми, състояща се от растения (фитоценоза), животни (зооценоза), микроорганизми (микробоценоза), приспособени да съжителстват на дадена територия.

Концепцията за "биоценоза" -условно, тъй като организмите не могат да живеят извън средата на съществуване, но е удобно да се използва в процеса на изучаване на екологичните взаимоотношения между организмите. В зависимост от района отношението към човешка дейност, степен на наситеност, полезност и др. има биоценози земни, водни, природни и антропогенни, наситени и ненаситени, пълночленни и непълночленни.

Биоценози, като популации -това е надорганично ниво на организация на живота, но от по-висок ранг.

Размерите на биоценотичните групи са различни- това са и големи съобщества от лишейни възглавници по стволовете на дърветата или гниещ пън, но това е и популация от степи, гори, пустини и др.

Общността на организмите се нарича биоценоза и науката, която изучава общността на организмите - биоценология.

В.Н. Сукачевтерминът е предложен (и общоприет) за обозначаване на общности биогеоценоза(от гръцки bios - живот, geo - земя, cenosis - общност) - е съвкупност от организми природен феноменхарактерни за дадена географска област.

Структурата на биогеоценозата включва два компонента биотичен -общност от живи растителни и животински организми (биоценоза) - и абиотични -съвкупност от неживи фактори на околната среда (екотоп или биотоп).

Космосс повече или по-малко хомогенни условия, която е заета от биоценоза, се нарича биотоп (топис - място) или екотоп.

Екотопвключва два основни компонента: климатичен връх- климатът във всичките му разнообразни проявления и едафотоп(от гръцки edafos - почва) - почва, релеф, вода.

Биогеоценоза\u003d биоценоза (фитоценоза + зооценоза + микробоценоза) + биотоп (климатоп + едафотоп).

биогеоценози -това са естествени образувания (съдържат елемента "гео" - Земята ) .

Примери биогеоценозиможе да има езерце, ливада, смесена или едновидова гора. На ниво биогеоценоза протичат всички процеси на преобразуване на енергията и материята в биосферата.

Агроценоза(от лат. agraris и гръцки koikos - общ) - общност от организми, създадени от човека и изкуствено поддържани от него с повишена продуктивност (продуктивност) на един или повече избрани растителни или животински видове.

Агроценозата се различава от биогеоценозатаглавни компоненти. Не може да съществува без човешка подкрепа, тъй като е изкуствено създадена биотична общност.

  1. Понятието "екосистема". Три принципа на функциониране на екосистемите.

екологична система- едно от най-важните понятия на екологията, съкратено като екосистема.

Екосистема(от гръцки oikos - жилище и система) - това е всяка общност от живи същества, заедно с тяхното местообитание, свързани вътре чрез сложна система от взаимоотношения.

екосистема -това са надорганични асоциации, включващи организми и нежива (инертна) среда, които са във взаимодействие, без което е невъзможно да се поддържа животът на нашата планета. Това е общност от растителни и животински организми и неорганична среда.

Въз основа на взаимодействието на живите организми, които образуват екосистема, между себе си и тяхната среда, във всяка екосистема се разграничават взаимно зависими агрегати биотичен(живи организми) и абиотичен(наклонена или нежива природа) компоненти, както и фактори на околната среда (като слънчева радиация, влажност и температура, Атмосферно налягане), антропогенни фактории други.

Към абиотичните компоненти на екосистемитене са органична материя- въглерод, азот, вода, атмосферен въглероден диоксид, минерали, органични вещества, намиращи се предимно в почвата: белтъчини, въглехидрати, мазнини, хумусни вещества и др., постъпили в почвата след смъртта на организмите.

Към биотичните компоненти на екосистематавключват продуценти, автотрофи (растения, хемосинтети), консуматори (животни) и детритофаги, разложители (животни, бактерии, гъби).

  • Казанска физиологична школа. Ф.В. Овсянников, Н.О. Ковалевски, Н.А. Миславски, A.V. Кибяков