vormen van aanpassing. Mechanismen van plantadaptatie aan ongunstige omgevingscondities Gedragsadaptatiekenmerken

Aanpassingen (apparaten)

Biologie en genetica

De relatieve aard van aanpassing: afhankelijk van een specifieke habitat verliezen aanpassingen hun betekenis wanneer deze verandert; haas tijdens een vertraging in de winter of tijdens een dooi in het vroege voorjaar opvallend tegen de achtergrond van bouwland en bomen; waterplanten sterven als waterlichamen opdrogen, etc. Voorbeelden van adaptatie Type adaptatie Kenmerken van adaptatie Voorbeelden Speciale vorm en structuur van het lichaam Gestroomlijnde lichaamsvorm kieuwen vinnen Vinniped fish Beschermende kleuring Soms doorlopend en ontledend; wordt gevormd in organismen die openlijk leven en maakt ze onzichtbaar ...

Aanpassingen (apparaten)

Aanpassing (of aanpassing) is een complex van morfologische, fysiologische, gedrags- en andere kenmerken van een individu, populatie of soort dat zorgt voor succes in concurrentie met andere individuen, populaties of soorten en resistentie tegen omgevingsfactoren.

■ Aanpassing is het resultaat van de factoren van evolutie.

De relatieve aard van aanpassing: overeenkomend met een specifieke habitat, verliezen aanpassingen hun betekenis wanneer ze veranderen (de witte haas tijdens een vertraging in de winter of tijdens een dooi, in het vroege voorjaar is het merkbaar tegen de achtergrond van bouwland en bomen; waterplanten sterven wanneer waterlichamen opdrogen, enz.).

Aanpassingsvoorbeelden

In het evolutieproces ontstaan ​​als gevolg van natuurlijke selectie en de strijd om het bestaan ​​aanpassingen (aanpassingen) van organismen aan bepaalde levensomstandigheden. Evolutie zelf is in wezen een continu proces van vorming van aanpassingen, die plaatsvinden volgens het volgende schema: intensiteit van reproductie -> strijd om het bestaan ​​-> selectieve dood -> natuurlijke selectie -> fitness.

Aanpassingen beïnvloeden verschillende aspecten van de levensprocessen van organismen en kunnen daarom van verschillende typen zijn.

Morfologische aanpassingen

Ze worden geassocieerd met een verandering in de structuur van het lichaam. Bijvoorbeeld het verschijnen van webbing tussen de tenen bij watervogels (amfibieën, vogels, enz.), een dikke vacht bij noordelijke zoogdieren, lange benen en lange nek bij moerasvogels, een flexibel lichaam in gravende roofdieren (bijvoorbeeld in een wezel), enz. Bij warmbloedige dieren, wanneer ze naar het noorden gaan, wordt een toename van de gemiddelde lichaamsgrootte opgemerkt (regel van Bergmann), waardoor het relatieve oppervlak kleiner wordt en warmteoverdracht. Bij bodemvissen wordt een plat lichaam gevormd (pijlstaartroggen, bot, enz.). Planten op noordelijke breedtegraden en hooglanden vaak kruipende en kussenvormige vormen, minder beschadigd harde wind en beter opgewarmd door de zon in de bodemlaag.

Beschermende kleuring

Beschermende kleuring is erg belangrijk voor diersoorten die geen Effectieve middelen bescherming tegen roofdieren. Dankzij haar worden dieren minder zichtbaar op de grond. Vrouwelijke vogels die eieren uitbroeden zijn bijvoorbeeld bijna niet te onderscheiden van de achtergrond van het gebied. Vogeleieren zijn ook gekleurd om overeen te komen met de kleur van het gebied. Bodemvissen, de meeste insecten en vele andere diersoorten hebben een beschermende kleur. In het noorden komt witte of lichte kleur vaker voor, wat helpt om te camoufleren in de sneeuw ( ijsberen, pooluilen, poolvossen, welpen van vinpotigen - pups, enz.). Een aantal dieren ontwikkelde een kleur die werd gevormd door afwisselend lichte en donkere strepen of vlekken, waardoor ze minder opvallen in struiken en dicht struikgewas (tijgers, jonge wilde zwijnen, zebra's, gevlekte herten, enz.). Sommige dieren kunnen zeer snel van kleur veranderen, afhankelijk van de omstandigheden (kameleons, octopussen, bot, enz.).

Vermomming

De essentie van vermomming is dat de vorm van het lichaam en de kleur ervoor zorgen dat dieren eruitzien als bladeren, knopen, takken, schors of doornen van planten. Vaak gevonden in insecten die op planten leven.

Waarschuwing of dreigende kleuring

Sommige soorten insecten met giftige of geurige klieren hebben een felle waarschuwingskleur. Daarom onthouden roofdieren die ze ooit tegenkwamen deze kleur lang en vallen ze dergelijke insecten niet meer aan (bijvoorbeeld wespen, hommels, lieveheersbeestjes, Coloradokevers en een aantal anderen).

Mimicry

Mimicry is de kleur en lichaamsvorm van ongevaarlijke dieren die hun giftige tegenhangers nabootsen. Sommige niet-giftige slangen zien er bijvoorbeeld uit als giftige. Cicaden en krekels lijken op grote mieren. Sommige vlinders hebben grote vlekken op hun vleugels die lijken op de ogen van roofdieren.

Fysiologische aanpassingen

Dit type aanpassing wordt geassocieerd met de herstructurering van het metabolisme in organismen. Bijvoorbeeld het ontstaan ​​van warmbloedigheid en thermoregulatie bij vogels en zoogdieren. In eenvoudiger gevallen is dit een aanpassing aan bepaalde vormen van voedsel, de zoutsamenstelling van de omgeving, hoge of lage temperaturen, vochtigheid of droogte van grond en lucht, enz.

Biochemische aanpassingen

Gedragsaanpassingen

Dit type aanpassing wordt in bepaalde omstandigheden geassocieerd met een gedragsverandering. Zo leidt de zorg voor nakomelingen tot een betere overleving van jonge dieren en vergroot het de veerkracht van hun populaties. Tijdens het paarseizoen vormen veel dieren afzonderlijke families en in de winter verenigen ze zich in kudden, wat hun voedsel of bescherming vergemakkelijkt (wolven, veel soorten vogels).

Aanpassingen aan periodieke omgevingsfactoren

Dit zijn aanpassingen aan omgevingsfactoren die een bepaalde periodiciteit in hun manifestatie hebben. Dit type omvat dagelijkse afwisselingen van perioden van activiteit en rust, toestanden van gedeeltelijke of volledige anabiose (bladeren laten vallen, winter- of zomerdiapauzes van dieren, enz.), Dierlijke migraties veroorzaakt door seizoensveranderingen, enz.

Aanpassingen aan extreme leefomstandigheden

Planten en dieren die in woestijnen en poolgebieden leven, krijgen ook een aantal specifieke aanpassingen. Bij cactussen zijn de bladeren geëvolueerd tot stekels (om verdamping te verminderen en te beschermen tegen opeten door dieren), en de stengel is geëvolueerd tot een fotosynthetisch orgaan en reservoir. Woestijnplanten zijn lang wortelstelsel waardoor water uit grote diepten kan worden gehaald. Woestijnhagedissen kunnen zonder water overleven door insecten te eten en water te verkrijgen door hun vetten te hydrolyseren. Bij noordelijke dieren is er naast dikke vacht ook een grote toevoer van onderhuids vet, wat de lichaamskoeling vermindert.

Relatieve aard van aanpassingen

Alle aanpassingen zijn alleen zinvol voor bepaalde omstandigheden waarin ze zich hebben ontwikkeld. Wanneer deze omstandigheden veranderen, kunnen aanpassingen hun waarde verliezen of zelfs de organismen die ze hebben schaden. witte kleurstof hazen, die hen goed beschermen in de sneeuw, worden gevaarlijk tijdens winters met weinig sneeuw of sterke dooi.

De relatieve aard van aanpassingen wordt ook goed bewezen door paleontologische gegevens die op uitsterven wijzen. grote groepen dieren en planten die de verandering in levensomstandigheden niet hebben overleefd.

Zo'n observatie is interessant. Bij dieren van de noordelijke populaties zijn alle langwerpige delen van het lichaam - ledematen, staart, oren - bedekt met een dichte laag wol en zien ze er relatief korter uit dan bij vertegenwoordigers van dezelfde soort, maar leven ze in een warm klimaat.

Dit patroon, bekend als de Alain-regel, is van toepassing op zowel wilde als gedomesticeerde dieren.

Er is een merkbaar verschil in de lichaamsbouw van de noordelijke vos en de venkelvos in het zuiden, het noordelijke wilde zwijn en het wilde zwijn in de Kaukasus. Bastaard gedomesticeerde honden in Krasnodar-gebied, groot vee lokale selectie onderscheidt zich door een lager levend gewicht in vergelijking met vertegenwoordigers van deze soorten, bijvoorbeeld Archangelsk.

Vaak dieren uit de zuidelijke populaties van langbenige en lange oren. Grote oren, onaanvaardbaar bij lage temperaturen, ontstonden als een aanpassing aan het leven in een warme zone.

En de dieren van de tropen hebben gewoon enorme oren (olifanten, konijnen, hoefdieren). indicatieve oren Afrikaanse olifant, waarvan de oppervlakte 1/6 van het oppervlak van het hele lichaam van het dier is. Ze hebben een overvloedige innervatie en vasculariteit. V warm weer bij een olifant gaat ongeveer 1/3 van het totale circulerende bloed door de bloedsomloop van de oorschelpen. Als gevolg van een verhoogde bloedstroom in externe omgeving overtollige warmte wordt afgegeven.

Nog indrukwekkender is het aanpassingsvermogen om hoge temperaturen woestijnhaas Lapus alleni. Bij dit knaagdier valt 25% van het gehele lichaamsoppervlak op de blote oorschelpen. Het is niet duidelijk wat de belangrijkste biologische taak van dergelijke oren is: het tijdig detecteren van een naderend gevaar of het deelnemen aan thermoregulatie. Zowel de eerste als de tweede taak worden door het dier zeer effectief opgelost. Het knaagdier heeft een scherp oor. Het ontwikkelde bloedsomloopsysteem van de oorschelpen met een uniek vasomotorisch vermogen dient alleen voor thermoregulatie. Door de bloedstroom door de oorschelpen te vergroten en te beperken, verandert het dier de warmteoverdracht met 200-300%. De gehoororganen vervullen de functie van het handhaven van thermische homeostase en het besparen van water.

Door de verzadiging van de oorschelpen met warmtegevoelige zenuwuiteinden en snelle vasomotorische reacties vanaf het oppervlak van de oorschelpen, een groot aantal van overtollige thermische energie in de olifant, en vooral in de lepus.

De structuur van het lichaam van een familielid van moderne olifanten, de mammoet, past goed in de context van het besproken probleem. Deze noordelijke analoog van de olifant, te oordelen naar de bewaarde overblijfselen die in de toendra werden gevonden, was veel groter dan zijn zuidelijke verwant. Maar de oren van de mammoet hadden een kleiner relatief gebied en waren bovendien bedekt met dik haar. De mammoet had relatief korte ledematen en een korte romp.

Lange ledematen zijn ongunstig bij lage temperaturen, omdat er te veel thermische energie van hun oppervlak verloren gaat. Maar in warme klimaten zijn lange ledematen een nuttige aanpassing. In woestijnomstandigheden hebben kamelen, geiten, paarden van lokale selectie, evenals schapen, katten in de regel lange benen.

Volgens H. Hensen veranderen door aanpassing aan lage temperaturen bij dieren de eigenschappen van onderhuids vet en beenmerg. Bij arctische dieren heeft botvet van de falanx van de vingers een laag smeltpunt en bevriest het niet, zelfs niet bij strenge vorst. Botvet van botten die niet in contact komen met een koud oppervlak, zoals het dijbeen, heeft echter de gebruikelijke fysisch-chemische kenmerken:. Vloeibaar vet in de botten van de onderste ledematen zorgt voor thermische isolatie en gewrichtsmobiliteit.

De ophoping van vet wordt niet alleen opgemerkt bij noordelijke dieren, waarvoor het dient als thermische isolatie en een energiebron tijdens een periode waarin voedsel niet beschikbaar is vanwege zwaar slecht weer. Vet hoopt zich op en dieren leven in warme klimaten. Maar de kwaliteit, kwantiteit en verdeling van lichaamsvet bij noordelijke en zuidelijke dieren is anders. Bij wilde arctische dieren wordt vet gelijkmatig over het lichaam verdeeld in het onderhuidse weefsel. In dit geval vormt het dier een soort warmte-isolerende capsule.

Dieren gematigde zone vet als warmte-isolator hoopt zich alleen op bij soorten met een slecht ontwikkelde vacht. In de meeste gevallen dient opgeslagen vet als energiebron tijdens de hongerige winter (of zomer) periode.

In warme klimaten dragen onderhuidse vetophopingen een andere fysiologische belasting. De verdeling van lichaamsvet over het hele lichaam van dieren wordt gekenmerkt door grote oneffenheden. Vet is gelokaliseerd in de bovenste en achterste delen van het lichaam. Bijvoorbeeld bij hoefdieren Afrikaanse savannes de vettige onderhuidse laag is gelokaliseerd langs de wervelkolom. Het beschermt het dier tegen de brandende zon. De buik is volledig vetvrij. Het heeft ook veel zin. Grond, gras of water, dat kouder is dan lucht, zorgt bij afwezigheid van vet voor een efficiënte warmteafvoer door de buikwand. Kleine vetophopingen en bij dieren in een warm klimaat zijn een bron van energie voor een periode van droogte en het daarmee gepaard gaande hongerige bestaan ​​van herbivoren.

Het inwendige vet van dieren in een heet en droog klimaat vervult nog een uiterst nuttige functie. In omstandigheden van gebrek of totale afwezigheid water inwendig vet dient als een bron van water. Speciale studies tonen aan dat de oxidatie van 1000 g vet gepaard gaat met de vorming van 1100 g water.

Een voorbeeld van pretentie in de droge omstandigheden van de woestijn zijn kamelen, dikstaart- en dikstaartschapen en zeboe-achtig vee. De massa vet die zich ophoopt in de bulten van een kameel en de dikke staart van een schaap is 20% van hun levend gewicht. Berekeningen laten zien dat een dikstaartschaap van 50 kilogram een ​​watervoorraad heeft van ongeveer 10 liter, en een kameel zelfs meer - ongeveer 100 liter. De laatste voorbeelden illustreren de morfofysiologische en biochemische aanpassingen van dieren aan extreme temperaturen. Morfologische aanpassingen strekken zich uit tot vele organen. Bij noordelijke dieren is er een groot volume van het maagdarmkanaal en een grote relatieve lengte van de darm, ze zetten meer af inwendig vet in omentums en perirenale capsule.

Dieren van de droge zone hebben een aantal morfologische en functionele kenmerken van het systeem van urineren en uitscheiding. Al in het begin van de 20e eeuw. morfologen hebben verschillen ontdekt in de structuur van de nieren van woestijndieren en dieren gematigd klimaat. Bij dieren met een warm klimaat is de medulla meer ontwikkeld als gevolg van een toename van het rectale buisvormige deel van de nefron.

Bijvoorbeeld bij Afrikaanse leeuw de dikte van de niermedulla is 34 mm, terwijl deze bij het tamme varken slechts 6,5 mm is. Het vermogen van de nieren om urine te concentreren is positief gecorreleerd met de lengte van de lus van Hendle.

Naast structurele kenmerken bij dieren in de droge zone, functionele kenmerken urinestelsel. Dus voor een kangoeroe-rat is een uitgesproken vermogen normaal Blaas water uit secundaire urine weer opnemen. In de stijgende en dalende kanalen van de lus van Hendle wordt ureum gefilterd - een proces dat gebruikelijk is in het knobbelgedeelte van de nefron.

De adaptieve werking van het urinestelsel is gebaseerd op neurohumorale regulatie met een uitgesproken hormonale component. Bij kangoeroe ratten is de concentratie van het hormoon vasopressine verhoogd. Dus in de urine van een kangoeroe-rat is de concentratie van dit hormoon 50 U / ml, in een laboratoriumrat - slechts 5-7 U / ml. In het hypofyseweefsel van een kangoeroe-rat is het vasopressinegehalte 0,9 E/mg, in een laboratoriumrat driemaal minder (0,3 E/mg). Onder watertekort blijven de verschillen tussen dieren bestaan, hoewel de secretoire activiteit van de neurohypofyse bij zowel het ene als het andere dier toeneemt.

Het verlies aan levend gewicht tijdens watergebrek bij droge dieren is lager. Als een kameel tijdens een werkdag 2-3% van zijn levend gewicht verliest en alleen hooi van lage kwaliteit krijgt, verliezen een paard en een ezel onder dezelfde omstandigheden 6-8% van hun levend gewicht door uitdroging.

De temperatuur van het leefgebied heeft een significant effect op de structuur huid dieren. In koude klimaten is de huid dikker, de vacht dikker en zijn er dons. Dit alles helpt om de thermische geleidbaarheid van het lichaamsoppervlak te verminderen. Bij dieren met een warm klimaat is het tegenovergestelde waar: dunne huid, dun haar, lage warmte-isolerende eigenschappen van de huid als geheel.

Als u een fout vindt, markeer dan een stuk tekst en klik op Ctrl+Enter.

Dit zijn de optimale verhoudingen van het lichaam, de locatie en dichtheid van het haar of de verenbedekking, enz. bekende verschijning in het water levende zoogdieren- een dolfijn. Zijn bewegingen zijn licht en precies. Onafhankelijke snelheid in water bereikt 40 kilometer per uur. De dichtheid van water is 800 keer die van lucht. De torpedovormige vorm van het lichaam vermijdt de vorming van wervelingen van waterstromen rond de dolfijn.