Формы адаптаций

☰

Живые организмы приспособлены к тем условиям окружающей среды, в которых длительное время обитали их предки. Приспособления к условиям среды по-другому называются адаптациями. Они возникают в процессе эволюции популяции, образуя новый подвид, вид, род и т. д. В популяции накапливаются разные генотипы, проявляющиеся в разных фенотипах. Те фенотипы, которые наиболее соответствуют условиям среды, получают больше шансов выжить и оставить потомство. Таким образом, вся популяция «насыщается» полезными для данной среды обитания адаптациями.

По своим формам (видам) адаптации бывают разными. Они могут затрагивать строение тела, поведение, внешний вид, биохимию клеток и др. Различают следующие формы адаптаций.

Адаптации строения тела (морфологические адаптации). Бывают значительными (на уровне отрядов, классов и т. д), так и мелкими (на уровне видов). Примерами первых являются возникновение шерсти у млекопитающих, способности к полету у птиц, легких у земноводных. Пример мелких адаптаций — разное строение клюва у близкородственных видов птиц, питающихся разными способами.

Физиологические адаптации. Это перестройка обмена веществ. Для каждого вида, приспособленного к своим условиям обитания, характерны свои особенности обмена веществ. Так некоторым виды много едят (например, птицы), т. к. их обмен веществ достаточно быстрый (птицам требуется много энергии для полета). Некоторые виды могут длительно не пить (верблюды). Морские животные могут пить морскую воду, в то время как пресноводные и наземные этого не могут.

Биохимические адаптации. Это особое строение белков, жиров, дающие организмам возможность обитать в тех или иных условиях. Например, при низких температурах. Или способность организмов вырабатывать яды, токсины, пахучие вещества для защиты.

Покровительственная окраска. Многие животные в процессе эволюции приобретают такую окраску тела, которая делает их менее заметными на фоне травы, деревьев, грунта, т. е. там, где они обитают. Одним это позволяет защититься от хищников, другим — незаметно подкрасться и напасть. Часто покровительственной окраской обладают детеныши млекопитающих и птенцы. В то время как взрослые особи могут уже не иметь покровительственной окраски.

Предостерегающая (угрожающая) окраска. Такая окраска яркая и хорошо запоминающаяся. Характерна для жалящих и ядовитых насекомых. Например, птицы не едят ос. Один раз попробовав, они на всю жизнь запоминают характерную окраску осы.

Мимикрия — внешнее сходство с ядовитыми или жалящими видами, опасными животными. Позволяет избежать поедания хищниками, которым «кажется» что перед ними опасный вид. Так мухи-журчалки похожи на пчел, некоторые неядовитые змеи на ядовитых, на крыльях бабочек могут быть узоры, похожие на глаза хищников.

Маскировка — схожесть формы тела организма с объектом неживой природы. Тут не только возникает покровительственная окраска, но и сам организм по своей форме напоминает объект неживой природы. Например, ветку, лист. Маскировка в основном характерна для насекомых.

Поведенческие адаптации. У каждого вида животных формируется особый тип поведения, позволяющий наилучшим образом адаптироваться к конкретным условиям обитания. Это и запасание корма, забота о потомстве, брачное поведение, спячки, затаивание перед нападением, миграции и т. д.

Часто разные адаптации взаимосвязаны. Например, покровительственная окраска может сочетаться с замиранием животного (с поведенческой адаптацией) в момент опасности. Также многие морфологические адаптации обусловлены физиологическими.

Понятие и виды адаптаций — Адаптаций животных к факторам среды

Понятие адаптации Адаптация в биологии – развитие любого признака, который способствует выживанию вида и его размножению. Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими или поведенческими. Морфологические адаптации включают изменения формы или строения организма. Пример такой адаптации – твердый панцирь черепах, обеспечивающий защиту от хищных животных.  Физиологические адаптации связаны с химическими процессами в организме. Так, запах цветка может служить для привлечения насекомых и тем самым способствовать опылению растения.  Поведенческая адаптация связана с определенным аспектом жизнедеятельности животного. Типичный пример – зимний сон у медведя.  Большинство адаптаций представляет собой сочетание перечисленных типов. Например, кровососание у комаров обеспечивается сложной комбинацией таких адаптаций, как развитие специализированных частей ротового аппарата, приспособленных к сосанию, формирование поискового поведения для нахождения животного-жертвы, а также выработка слюнными железами специальных секретов, которые предотвращают свертывание высасываемой крови. Виды адаптаций Все адаптации делят на аккомодации и эволюционные адаптации.  Аккомодации представляют собой обратимый процесс. Они возникают при резком изменении условий среды. Например, при переселении животные попадают в новую для них обстановку, но постепенно привыкают к ней. Например, человек, переселившийся из средней полосы в тропики или на Крайний Север, некоторое время испытывает дискомфорт, но со временем привыкает к новым условиям.  Эволюционная адаптация необратима и возникшие изменения генетически закрепляются. Сюда относят все приспособления, на которые действует естественный отбор. Например, покровительственная окраска или быстрый бег. Приспособления также делят на организменные и видовые. Организменные адаптации в свою очередь подразделяются на: Морфологические Физиологические Этологические.

Виды адаптации живых организмов. Виды адаптации в окружающей среде

Адаптации организмов к условиям среды

Адаптации – различные приспособления к среде обитания, выработавшиеся у организмов в процессе эволюции. Адапта­ции проявляются на разных уровнях организации живой ма­терии: от молекулярного до биоценотического. Способность к адаптации – одно из базовых свойств живой материи, обес­печивающее возможность ее существования. Адаптации раз­виваются под действием трех базовых факторов: наследствен­ность, изменчивость и естественный (а также искусственный) отбор.

Существуют три базовых пути приспособления организ­мов к условиям окружающей среды: активный путь, пассив­ный путь и избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять всœе жиз­ненные функции организма, несмотря на отклонения факто­ра от оптимума. К примеру, поддержание постоянной темпе­ратуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитаю­щих), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках.

Избегание неблагоприятных воздействий – выработка орга­низмом таких жизненных циклов и поведения, которые по­зволяют избежать неблагоприятных воздействий. К примеру, сезонные миграции животных.

Пассивный путь – подчинœение жизненных функций орга­низма изменению факторов среды Покой должна быть разным по глубинœе и продолжительности, многие функции организма при этом ослабевают или не выполняются совсœем, так как уро­вень обмена веществ падает под влиянием внешних и внутрен­них факторов. При глубоком подавлении обмена веществ организмы могут вообще не проявлять видимых признаков жизни. Полная временная остановка жизни получила название

анабиоза . В состоянии анабиоза организмы становятся устойчи­выми к разнообразным воздействиям. В сухом состоянии, когда в клетках оставалось не более 2% воды в химически связанном виде, такие организмы, как коловратки, тихоходки, мелкие нематоды, семена и споры рас­тений, споры бактерий и грибов выдерживали пребывание в жидком кислороде (-218,4 °С), жидком водороде (-259,4 °С), жидком гелии (‑269,0 °С). Всякий обмен веществ прекращен. Анабиоз достаточно редкое явление и является крайним состоянием покоя в живой природе, состояние анабиоза возможно лишь при почти полном обезвоживании организмов. Гораздо шире распространены в природе другие формы по­коя, связанные с состоянием пониженной жизнедеятельности в результате частичного угнетения метаболизма. Формы покоя в состоянии пониженной жизнедеятельности делят на гипобиоз (покой вынужденный ) и криптобиоз (покой физиологический ) . При гипобиозе торможение активнос­ти, или оцепенение, возникает под прямым давлением неблаго­приятных условий (при недос­татке тепла, воды, кислорода и т. п.) и прекращается почти сразу после того, как эти условия возвращаются к норме (некоторые морозостойкие виды членистоногих (коллемболы, ряд мух, жужелицы и др.) зимуют в состоянии оцепе­нения, быстро оттаивая и переходя к активности под лучами солнца, а затем вновь теряют подвижность при снижении тем­пературы).

Криптобиоз – принципиально другой тип покоя, он связан с комплексом физиологических перестроек, кото­рые происходят заблаговременно, до наступления неблагопри­ятных сезонных изменений, и организмы оказываются к ним готовы. Криптобиоз широко распространен в живой природе (характерно, к примеру, для семян растений, цист и спор различных микроорганизмов, грибов, водорослей, спячка млекопи­тающих, глубокий покой растений). Состояния гипобиоза, криптобиоза и анабиоза обеспечива­ют выживание видов в природных условиях разных широт, часто экстремальных, позволяют сохранять организмы в тече­ние длительных неблагоприятных периодов, расселяться в про­странстве и во многом раздвигают границы возможности и рас­пространенияжизни в целом.

Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всœех трех возможных путей адаптации.

Основные механизмы адаптации на уровне организма:

Биохимические адаптации – изменения во внутриклеточных процессах (к примеру, смена работы ферментов или изменение их количества).

Морфо-анатомические адаптации – изменения в строении орга­низма (к примеру, видоизменение листа в колючку у кактусов для снижения потерь воды, яркая окраска цветков для при­влечения опылителœей и др.). Морфологические адаптации у растений и животных приводят к образованию определœенных жизненных форм.

Физиологические адаптации – изменения в физиологии орга­низма (к примеру, способность верблюда обеспечивать орга­низм влагой путем окисления запасов жира, наличие целлюлозоразрушающих ферментов у целлюлозоразрушающих бактерий и др.).

Этологические (поведенческие) адаптации – изменения в поведении (к примеру, сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период, брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения и др.). Этоло­гические адаптации характерны для животных.

Онтогенетические адаптации – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.

Адаптации организмов к условиям среды — понятие и виды. Классификация и особенности категории «Адаптации организмов к условиям среды» 2014, 2015.

Cтраница 1

Основная биологическая роль поведенческих адаптации заключается в создании условий для более экономного расходования энергии на терморегуляцию, снижения напряженности физиологических терморегуляторных функций.  

У кечуа наблюдается также поведенческая адаптация к окружающей среде. На высоте 4000 м температуры воздуха в самом холодном месяце падают до нескольких градусов ниже нуля, и внутри неотапливаемых каменных домов температуры могут понижаться до 4 С. Чтобы бороться с холодом, семьи обычно спят группами по двое или больше. Однако Ханна отметил, что дети вечером перед сном все же испытывают определенный холодовый стресс.  

Отсюда следует, что спецификация поведенческой адаптации к определенным ситуациям является функцией, которая зависит от оценки вероятности связи, а последняя — от мотивации или безусловного стимулятор-ного механизма.  

Синапс нейрона.

Паркинсона и myastenia gravis, возникающие в результате нарушения синаптической функции. Возможная роль синапсов в поведенческой адаптации путем тренировки и обучения, наркомания и старение обсуждаются в гл.  

Водный обмен у кенгуровой крысы в экспериментальных условиях. Животное получало только ту воду, которая содержалась в пище.

Кенгуровая крыса (Dipodomys) выделяется среди млекопитающих своей удивительной способностью переносить засушливые условия, характерные для пустынь Северной Америки. Она прекрасно чувствует себя в этих условиях благодаря уникальному сочетанию морфологических, физиологических и поведенческих адаптации. Потеря воды с выдыхаемым воздухом снижается у нее за счет того, что выдыхаемый воздух имеет более низкую температуру, чем внутренние области тела. При вдохе воздух забирает тепло в носовых ходах и охлаждает их. Во время выдоха водяные пары, содержащиеся в теплом воздухе, конденсируются на слизистой носа, и таким образом вода задерживается. Питается кенгуровая крыса сухими семенами и другой сухой растительной пищей и совсем не пьет. Единственные источники воды для нее — это вода, образующаяся в организме в процессе тканевого дыхания, и те очень малые количества воды, которые содержатся в пище.  

Одновременно с развитием гребней присутствие хищника химическим путем определяет снижение размера яиц, а соответственно и вылупляющейся молоди дафний, а также длительности развития рачков до половозрелости. У взрослых особей в ответ на выделяемые хищниками вещества формируется и поведенческая адаптация в виде вертикальных перемещений.  

Реализация накопленной наследственной информации, проходящая в период до — и послеродового созревания, является основой каждого индивидуального учебного процесса и поведенческой адаптации. Филогенез по своей природе представляет расширение и оптимизацию учебных механизмов, совершенствование индивидуальных адаптивных способностей.  

Степень, в которой животные способны генерировать и сохранять тепло, зависит от физиологических механизмов, свойственных данной филогенетической группе. Все беспозвоночные, рыбы, амфибии и рептилии лишены физиологических механизмов, позволяющих поддерживать температуру тела в узких границах, хотя часто это компенсируется поведенческими адаптациями. Таких животных называют пойкилотермными (от греч. Поскольку для повышения температуры тела они используют в основном тепло окружающей среды, используют и другой термин — эктотерм-ные животные (от греч.  

Понятие механизмы адаптации отражает представления о способах приспособления человека и общества к изменениям, происходящим в окружающей среде. Все множество таких механизмов может быть условно подразделено на две большие группы: биологических и внебиологических механизмов. К первой согласно Л. В. Максимовой уверенно можно отнести механизмы морфологической, физиологической, иммунологической, генетической и поведенческой адаптации, ко второй — социальное поведение и механизмы культурной адаптации. Менее определенное, промежуточное по отношению к двум названным группам место занимают механизмы репродуктивного поведения и психологической адаптации, объединяющие в себе черты как биологических, так и внебиологических механизмов адаптации.  

Проблемы, возникающие при изменении внешних условий, и потенциальные средства, с помощью которых данный организм может избежать вредных последствий этого изменения, непосредственно зависят от того, насколько быстро изменяется внешняя среда. Как правило, чем быстрее происходит изменение, тем сильнее будет его воздействие на организмы. Если переходный период измеряется секундами или минутами, организму может не хватить времени даже для поведенческой адаптации (например, для бегства), не говоря уже о создании какой-либо физиологической или биохимической защиты, которая могла бы обеспечить организму длительное успешное существование в изменившихся условиях. Если же внешняя среда изменяется медленно и постепенно — скажем, в течение недель, месяцев или, тем более, на протяжении жизни многих поколений, то времени может оказаться вполне достаточно для того, чтобы в клеточной биохимии организма произошли компенсаторные изменения. Иными словами (это опять-таки один из главных тезисов настоящей книги), чем большим временем располагает организм для адаптации, тем более основательно он может перестроить свои фундаментальные биохимические механизмы.  

Страницы:      1

Каждое живое существо, которое попадает в неизвестную обстановку, всегда проходит адаптацию. Касается это и человека. У одних людей она пролетает быстро и безболезненно, а у других тянется дни, недели и даже месяцы. Чтобы легче перенести этот период, необходимо знать, какие бывают виды адаптации, как ее облегчить.

Адаптация и её виды

Адаптация — процесс приспособления организма к условиям среды. Различают биологическую адаптацию, социальную и этническую. Последняя происходит на физиологическом уровне и выражается в изменении особенностей, функций организма (внутренних и внешних) во время смены условий среды. Биологическая адаптация бывает двух видов — фенотипическая (акклиматизация) и генотипическая. Акклиматизация — реакция организма на смену природных условий: давление, температуру, высоту над уровнем моря. Проявляется она в каждом случае по-разному. Так, у людей при повышении температуры воздуха активизируется потоотделение. Случаются бессонницы, возможен тепловой удар. Негативно сказывается и смена климатического пояса. В народе это называется «болезнью путешественника». Она сопровождается диареей, запором, отравлением или аллергией. Акклиматизация, которая занимает длительный период (года и десятилетия), называется генотипической, или эволюцией. Она передаётся по генам в качестве наследственных характеристик. Примером этого типа могут быть наследственные болезни, которые приобрели родители в период фенотипической адаптации. Таким образом, первый и второй виды адаптации, которые протекают на биологическом уровне, тесно связаны между собой.

Социальная адаптация

Под этим понятием подразумевают приспособление человека к новой социальной среде. В первую очередь это привыкание к условиям и характеру определённых социальных кругов, таких как детский сад, школа, университет, работа. Социальная адаптация оказывает огромное влияние на становление личности человека. Существует четыре ее стадии:

1. Начальная. Человек только начинает улавливать правила поведения общества.

2. Терпимость. Индивид и социальная среда признают друг друга.

3. Приспособление. Взаимные уступки между индивидом и социальной средой. Индивид признаёт ценности общества.

4. Полная адаптация. Человек полностью принимает общество.

Показателем степени описываемого процесса является высокий социальный статус и удовлетворение индивида социальной средой. Разновидностью социальной адаптации является этническая, которая подразумевает приспособление групп людей к особенностям их среды обитания (страны, области, региона). К примеру, живущие на Северном полюсе привыкают к сильным морозам, а люди тропических поясов, наоборот, к жаре.

Как облегчить процесс?

Не отказываться же от поездок на море или походов в горы?! Отдых на природе всегда идёт человеку на пользу. А если научиться быстро адаптироваться, то очередные поездки, перелёты и смены поясов больше не будут приносить дискомфорт.

• Все виды адаптации человека легче всего переносят спортсмены. Постоянные закалки и активные занятия позитивно сказываются на организме.
• Необходимо приучить организм к контрастному душу. Он хорошо расслабляет и благоприятно действует на систему кровообращения.
• Сбалансированное питание должно войти в привычку. Полезны также травяные отвары (подойдут шиповник, мята, липа, малина). Они снимают усталость и стресс.
• На курорт лучше прибывать во второй половине дня или вечером. В таком случае после ночного сна организм лучше приспосабливается к испытаниям.
• Продолжительность отпуска должна составлять не менее 10-15 дней, так как 3-5 дней уходит на привыкание к новым условиям.

Виды адаптации организмов

Наша планета состоит из нескольких климатических поясов, которые характеризуются разными природными условиями. Все представители флоры и фауны адаптируются к тому климату, в котором они существуют. Без адаптации невозможна нормальная жизнедеятельность. Когда меняется среда обитания, все организмы либо приспосабливаются, либо мигрируют. В результате такой адаптации могут возникать новые виды и семейства. Это помогает животным и растениям не только выжить, но и сохранить свою популяцию. Существует несколько видов приспособления:

1. Поведенческие адаптации. К примеру, опоссум, видя угрозу, может притвориться мёртвым.

2. Физиологические адаптации. Приспособление процессов жизнедеятельности (накопление жира у верблюдов, уши-локаторы у летучих мышей).

3. Биохимические адаптации — выделение организмом веществ, необходимых для защиты (скунс, скорпион, ядовитые змеи и пауки).

Заключение

Адаптация — процесс постоянный. Людям, животным и растениям приходится сталкиваться с ней каждый день. Без этого жизнь на земле невозможна.

АДАПТАЦИЯ, в биологии — развитие любого признака, который способствует выживанию вида и его размножению. Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими или поведенческими.

Морфологические адаптации включают изменения формы или строения организма. Пример такой адаптации — твердый панцирь , обеспечивающий защиту от хищных животных. Физиологические адаптации связаны с химическими процессами в организме. Так, запах цветка может служить для привлечения насекомых и тем самым способствовать опылению растения. Поведенческая адаптация связана с определенным аспектом жизнедеятельности животного. Типичный пример — зимний сон у медведя . Большинство адаптаций представляет собой сочетание перечисленных типов. Например, кровососание у комаров обеспечивается сложной комбинацией таких адаптаций, как развитие специализированных частей ротового аппарата, приспособленных к сосанию, формирование поискового поведения для нахождения животного-жертвы, а также выработка слюнными железами специальных секретов, которые предотвращают свертывание высасываемой крови.

Все растения и животные постоянно адаптируются к окружающей среде. Чтобы понять, как это происходит, необходимо рассматривать не только животное или растение в целом, но и генетическую основу адаптации.

Генетическая основа.

У каждого вида программа развития признаков заложена в генетическом материале. Материал и закодированная в нем программа передаются от одного поколения другому, оставаясь относительно неизменными, благодаря чему представители того или иного вида выглядят и ведут себя почти одинаково. Однако в популяции организмов любого вида всегда присутствуют небольшие изменения генетического материала и, следовательно, вариации признаков отдельных особей. Именно из этих разнообразных генетических вариаций процесс приспособления отбирает те признаки или благоприятствует развитию таких признаков, которые в наибольшей степени увеличивают шансы на выживание и тем самым на сохранение генетического материала. Адаптация, таким образом, может рассматриваться как процесс, посредством которого генетический материал повышает свои шансы на сохранение в последующих поколениях. С этой точки зрения, каждый вид олицетворяет собой успешный способ сохранения определенного генетического материала.

Чтобы передать генетический материал, особь любого вида должна иметь возможность питаться, дожить до периода размножения, оставить потомство и затем распространить его на возможно большей территории.

Питание.

Все растения и животные должны получать из окружающей среды энергию и различные вещества, прежде всего кислород, воду и неорганические соединения. Почти все растения используют энергию Солнца, трансформируя ее в процессе фотосинтеза . Животные получают энергию, питаясь растениями или другими животными.

Каждый вид определенным образом приспособлен к тому, чтобы обеспечивать себя питанием. Ястребы имеют острые когти для захватывания добычи, а расположение глаз в передней части головы позволяет им оценить глубину пространства, что необходимо для охоты при полете на большой скорости. У других птиц, например цапель, развились длинные шея и ноги. Они добывают пищу, осторожно бродя по мелководью и подстерегая зазевавшихся водных животных. Дарвиновы вьюрки — группа близкородственных видов птиц с Галапагосских островов — представляют классический пример высокоспециализированной адаптации к разным способам питания. Благодаря тем или иным адаптивным морфологическим изменениям, в первую очередь в строении клюва, одни виды стали зерноядными, другие — насекомоядными.

Если обратиться к рыбам, то хищники, например акулы и барракуды, имеют острые зубы для поимки добычи. Другие, например мелкие анчоусы и сельди, добывают мелкие частицы пищи путем фильтрации морской воды через гребневидные жаберные тычинки.

У млекопитающих прекрасным примером адаптации к типу питания служат особенности строения зубов. Клыки и коренные зубы у леопардов и других кошачьих исключительно остры, что позволяет этим животным удерживать и разрывать тело жертвы. У оленей, лошадей, антилоп и других пастбищных животных большие коренные зубы имеют широкие ребристые поверхности, приспособленные для пережевывания травы и иной растительной пищи.

Разнообразные способы получения питательных веществ можно наблюдать не только у животных, но и у растений. Многие из них, в первую очередь бобовые — горох, клевер и другие — развили симбиотические, т.е. взаимовыгодные, отношения с бактериями: бактерии переводят атмосферный азот в химическую форму, доступную для растений, а растения предоставляют бактериям энергию. Насекомоядные растения, такие, как саррацения и росянка, получают азот из тел насекомых, пойманных ловчими листьями.

Защита.

Окружающая среда состоит из живых и неживых компонентов. Живое окружение любого вида включает животных, питающихся особями этого вида. Адаптации хищных видов направлены на эффективную добычу пищи; виды-жертвы приспосабливаются, чтобы не стать добычей хищников.

Многие виды — потенциальные жертвы — имеют защитную или маскирующую окраску, которая скрывает их от хищников. Так, у некоторых видов оленей пятнистая шкура молодых особей незаметна на фоне чередующихся пятен света и тени, а зайцев-беляков трудно различить на фоне снежного покрова. Длинные тонкие тела насекомых-палочников тоже трудно увидеть, потому что они напоминают сучки или веточки кустов и деревьев.

У оленей, зайцев, кенгуру и многих других животных развились длинные ноги, позволяющие им убегать от хищников. Некоторые животные, например опоссумы и свиномордые ужи, даже выработали своеобразный способ поведения — имитацию смерти, которая повышает их шансы на выживание, поскольку многие хищники не едят падали.

Некоторые виды растений покрыты шипами или колючками, отпугивающими животных. Многие растения имеют отвратительный для животных вкус.

Факторы окружающей среды, в частности климатические, нередко ставят живые организмы в трудные условия. Например, животным и растениям часто приходится приспосабливаться к крайним значениям температуры. Животные спасаются от холода, используя изолирующий мех или перья, мигрируя в места с более теплым климатом или впадая в зимнюю спячку. Большинство растений переживает холода, переходя в состояние покоя, эквивалентное спячке у животных.

В жару охлаждение животного происходит за счет потоотделения или частого дыхания, увеличивающего испарение. Некоторые животные, в особенности пресмыкающиеся и земноводные, способны впадать в летнюю спячку, которая по сути аналогична зимней, но вызвана жарой, а не холодом. Другие просто ищут прохладное место.

Растения могут до некоторой степени поддерживать свою температуру, регулируя интенсивность испарения, которое имеет то же охлаждающее действие, что и потоотделение у животных.

Размножение.

Критическим этапом в обеспечении непрерывности жизни является размножение — процесс, в ходе которого происходит передача генетического материала следующему поколению. Размножение имеет два важных аспекта: встречу разнополых особей для обмена генетическим материалом и выращивание потомства.

К числу адаптаций, обеспечивающих встречу особей разного пола, относится звуковая коммуникация. У некоторых видов большую роль в этом смысле играет обоняние. Например, котов сильно привлекает запах кошки в период течки. Многие насекомые выделяют т.н. аттрактанты — химические вещества, привлекающие особей противоположного пола. Запахи цветков являются эффективной адаптацией растений для привлечения насекомых-опылителей. Некоторые цветки сладко пахнут и привлекают питающихся нектаром пчел; другие пахнут отвратительно, привлекая мух, питающихся на падали.

Зрение тоже очень важно для встречи особей разного пола. У птиц брачное поведение самца, его пышные перья и яркая окраска привлекают самку и подготавливают ее к копуляции. Окраска цветка у растений часто указывает, какое животное необходимо для опыления этого растения. Например, цветки, опыляемые колибри, окрашены в красный цвет, который привлекает этих птиц.

Частным случаем криптической окраски является окраска по принципу противотени. У водных организмов она проявляется чаще, т.к. свет в водной среде падает только сверху. Принцип противотени предполагает более темную окраску верхней части тела и более светлую — нижней (на нее падает тень).

Расчленяющая окраска Расчленяющая окраска также представляет собой частный случай покровительственной окраски, хотя и используется несколько иная стратегия. В этом случае на теле имеются яркие, контрастные полосы или пятна. Издалека хищнику очень трудно различить границы тела потенциальной жертвы.

Предостерегающая окраска Такой вид защитной окраски присущ защищенным животным (как, например, этому голожаберному моллюску, использующему для защиты от врагов азотную кислоту). Яд, жало или другие способы защиты делают животное несъедобным для хищника, а окраска служит для того, чтобы вид объекта сохранился в памяти хищника в сочетании с теми неприятными ощущениями, которые тот испытал при попытке съесть животное.

Угрожающая окраска В отличие от предостерегающей окраски, угрожающая окраска присуща незащищенным, съедобным с точки зрения хищника организмам. Эта окраска не видна все время, в отличие от предостерегающей, она внезапно демонстрируется атакующему хищнику с целью дезориентировать его. Считается, что «глаза» на крыльях многих бабочек служат именно для этой цели.

Мимикрия Под термином «мимикрия» объединяется целый ряд разных форм защитных окрасок, общим для которых есть сходство, организмов, подражание по окраске одних существ другим. Виды мимикрии: 4 Классическая мимикриямимикрия Бейтса 4 Классическая мимикрия, или мимикрия Бейтса — подражание незащищенного организма защищенному; 4 Мимикрия Мюллера 4 Мимикрия Мюллера — сходня окраска («реклама») у ряда видов защищенных организмов; 4 Мимезия 4 Мимезия — подражание неживым предметам; 4 Коллективная мимикрия 4 Коллективная мимикрия — создание общего образа группой организмов; 4 Агрессивная мимикрия 4 Агрессивная мимикрия — элементы подражания у хищника с целью привлечения жертвы.

Классическая мимикрия, или мимикрия Бейтса (бейтсовская мимикрия) Незащищенный (уже — съедобный) организм подражает по окраске защищенному (несъедобному). Таким образом имитатором эксплуатируется стереотип, сформированный в памяти хищника контактом с моделью (защищенным организмом). На фотографии — муха- журчалка, подражающая по окраске и форме тела осе.

Мимикрия Мюллера (мюллеровская мимикрия) В этом случае ряд защищенных, несъедобных видов имеют сходную окраску («одна реклама на всех»). Таким образом достигается следующий эффект: с одной стороны, хищнику не надо пробовать по одному организму каждого вида, общий образ одного ошибочно съеденного животного будет достаточно прочно запечатленным. С другой стороны, хищнику не придется запоминать десятки разных вариантов яркой предостерегающей окраски разных видов. Пример — сходная окраска ряда видов Отряда перепончатокрылых.

Агрессивная мимикрия При агрессивной мимикрии хищник имеет приспособления, позволяющие ему привлекать потенциальную жертву. Примером может служить рыба-клоун, у которой на голове имеются выросты, напоминающие червячков, и к тому же способные шевелиться. Сама рабы лежит на дне (у нее великолепная криптическая окраска!) и ожидает приближения жертвы, занятой поиском пищи.

Относительный характер приспособленности Каждая из приведенных защитных окрасок адаптивна, т.е. полезна для организмов лишь в определенных условиях среды обитания. При изменении этих условий (например, цвета фона для покровительственной окраски) она может даже стать дезадаптивной, вредной. Подумайте, в каких ситуациях проявится относительный характер приспособленности при: 4п4предостерегающей окраске; 4м4мимикрии Бейтса; 4к4коллективной мимикрии?

АДАПТАЦИЯ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

АДАПТАЦИЯ, в биологии – развитие любого признака, который способствует выживанию вида и его размножению. Адаптации могут быть морфологическими, физиологическими или поведенческими.

Морфологические адаптации включают изменения формы или строения организма. Пример такой адаптации – твердый панцирь черепах, обеспечивающий защиту от хищных животных. Физиологические адаптации связаны с химическими процессами в организме. Так, запах цветка может служить для привлечения насекомых и тем самым способствовать опылению растения. Поведенческая адаптация связана с определенным аспектом жизнедеятельности животного. Типичный пример – зимний сон у медведя. Большинство адаптаций представляет собой сочетание перечисленных типов. Например, кровососание у комаров обеспечивается сложной комбинацией таких адаптаций, как развитие специализированных частей ротового аппарата, приспособленных к сосанию, формирование поискового поведения для нахождения животного-жертвы, а также выработка слюнными железами специальных секретов, которые предотвращают свертывание высасываемой крови.

Все растения и животные постоянно адаптируются к окружающей среде. Чтобы понять, как это происходит, необходимо рассматривать не только животное или растение в целом, но и генетическую основу адаптации.

Генетическая основа.

У каждого вида программа развития признаков заложена в генетическом материале. Материал и закодированная в нем программа передаются от одного поколения другому, оставаясь относительно неизменными, благодаря чему представители того или иного вида выглядят и ведут себя почти одинаково. Однако в популяции организмов любого вида всегда присутствуют небольшие изменения генетического материала и, следовательно, вариации признаков отдельных особей. Именно из этих разнообразных генетических вариаций процесс приспособления отбирает те признаки или благоприятствует развитию таких признаков, которые в наибольшей степени увеличивают шансы на выживание и тем самым на сохранение генетического материала. Адаптация, таким образом, может рассматриваться как процесс, посредством которого генетический материал повышает свои шансы на сохранение в последующих поколениях. С этой точки зрения, каждый вид олицетворяет собой успешный способ сохранения определенного генетического материала.

Чтобы передать генетический материал, особь любого вида должна иметь возможность питаться, дожить до периода размножения, оставить потомство и затем распространить его на возможно большей территории.

Питание.

Все растения и животные должны получать из окружающей среды энергию и различные вещества, прежде всего кислород, воду и неорганические соединения. Почти все растения используют энергию Солнца, трансформируя ее в процессе фотосинтеза. Животные получают энергию, питаясь растениями или другими животными.

Каждый вид определенным образом приспособлен к тому, чтобы обеспечивать себя питанием. Ястребы имеют острые когти для захватывания добычи, а расположение глаз в передней части головы позволяет им оценить глубину пространства, что необходимо для охоты при полете на большой скорости. У других птиц, например цапель, развились длинные шея и ноги. Они добывают пищу, осторожно бродя по мелководью и подстерегая зазевавшихся водных животных. Дарвиновы вьюрки – группа близкородственных видов птиц с Галапагосских островов – представляют классический пример высокоспециализированной адаптации к разным способам питания. Благодаря тем или иным адаптивным морфологическим изменениям, в первую очередь в строении клюва, одни виды стали зерноядными, другие – насекомоядными.

Если обратиться к рыбам, то хищники, например акулы и барракуды, имеют острые зубы для поимки добычи. Другие, например мелкие анчоусы и сельди, добывают мелкие частицы пищи путем фильтрации морской воды через гребневидные жаберные тычинки.

У млекопитающих прекрасным примером адаптации к типу питания служат особенности строения зубов. Клыки и коренные зубы у леопардов и других кошачьих исключительно остры, что позволяет этим животным удерживать и разрывать тело жертвы. У оленей, лошадей, антилоп и других пастбищных животных большие коренные зубы имеют широкие ребристые поверхности, приспособленные для пережевывания травы и иной растительной пищи.

Разнообразные способы получения питательных веществ можно наблюдать не только у животных, но и у растений. Многие из них, в первую очередь бобовые – горох, клевер и другие – развили симбиотические, т.е. взаимовыгодные, отношения с бактериями: бактерии переводят атмосферный азот в химическую форму, доступную для растений, а растения предоставляют бактериям энергию. Насекомоядные растения, такие, как саррацения и росянка, получают азот из тел насекомых, пойманных ловчими листьями.

Защита.

Окружающая среда состоит из живых и неживых компонентов. Живое окружение любого вида включает животных, питающихся особями этого вида. Адаптации хищных видов направлены на эффективную добычу пищи; виды-жертвы приспосабливаются, чтобы не стать добычей хищников.

Многие виды – потенциальные жертвы – имеют защитную или маскирующую окраску, которая скрывает их от хищников. Так, у некоторых видов оленей пятнистая шкура молодых особей незаметна на фоне чередующихся пятен света и тени, а зайцев-беляков трудно различить на фоне снежного покрова. Длинные тонкие тела насекомых-палочников тоже трудно увидеть, потому что они напоминают сучки или веточки кустов и деревьев.

У оленей, зайцев, кенгуру и многих других животных развились длинные ноги, позволяющие им убегать от хищников. Некоторые животные, например опоссумы и свиномордые ужи, даже выработали своеобразный способ поведения – имитацию смерти, которая повышает их шансы на выживание, поскольку многие хищники не едят падали.

Некоторые виды растений покрыты шипами или колючками, отпугивающими животных. Многие растения имеют отвратительный для животных вкус.

Факторы окружающей среды, в частности климатические, нередко ставят живые организмы в трудные условия. Например, животным и растениям часто приходится приспосабливаться к крайним значениям температуры. Животные спасаются от холода, используя изолирующий мех или перья, мигрируя в места с более теплым климатом или впадая в зимнюю спячку. Большинство растений переживает холода, переходя в состояние покоя, эквивалентное спячке у животных.

В жару охлаждение животного происходит за счет потоотделения или частого дыхания, увеличивающего испарение. Некоторые животные, в особенности пресмыкающиеся и земноводные, способны впадать в летнюю спячку, которая по сути аналогична зимней, но вызвана жарой, а не холодом. Другие просто ищут прохладное место.

Растения могут до некоторой степени поддерживать свою температуру, регулируя интенсивность испарения, которое имеет то же охлаждающее действие, что и потоотделение у животных.

Размножение.

Критическим этапом в обеспечении непрерывности жизни является размножение – процесс, в ходе которого происходит передача генетического материала следующему поколению. Размножение имеет два важных аспекта: встречу разнополых особей для обмена генетическим материалом и выращивание потомства.

К числу адаптаций, обеспечивающих встречу особей разного пола, относится звуковая коммуникация. У некоторых видов большую роль в этом смысле играет обоняние. Например, котов сильно привлекает запах кошки в период течки. Многие насекомые выделяют т.н. аттрактанты – химические вещества, привлекающие особей противоположного пола. Запахи цветков являются эффективной адаптацией растений для привлечения насекомых-опылителей. Некоторые цветки сладко пахнут и привлекают питающихся нектаром пчел; другие пахнут отвратительно, привлекая мух, питающихся на падали.

Зрение тоже очень важно для встречи особей разного пола. У птиц брачное поведение самца, его пышные перья и яркая окраска привлекают самку и подготавливают ее к копуляции. Окраска цветка у растений часто указывает, какое животное необходимо для опыления этого растения. Например, цветки, опыляемые колибри, окрашены в красный цвет, который привлекает этих птиц.

Многие животные выработали способы защиты своего потомства в начальный период жизни. Большинство адаптаций такого рода относятся к поведенческим и включают такие действия одного или обоих родителей, которые повышают шансы на выживание детенышей. Большинство птиц строит гнезда, характерные для каждого вида. Однако некоторые виды, например воловья птица, откладывают яйца в гнезда других видов птиц и вверяют детенышей родительской заботе вида-хозяина. У многих птиц и млекопитающих, а также у некоторых рыб имеется период, когда один из родителей идет на большой риск, беря на себя функцию защиты потомства. Хотя такое поведение иногда грозит гибелью родителю, оно обеспечивает безопасность потомства и сохранение генетического материала.

Целый ряд видов животных и растений использует иную стратегию размножения: они производят на свет огромное число потомков и оставляют их незащищенными. В этом случае низкие шансы на выживание у отдельной подрастающей особи оказываются сбалансированы многочисленностью потомства. См. также РАЗМНОЖЕНИЕ.

Расселение.

Большинство видов выработало механизмы для удаления потомства от тех мест, где оно появилось на свет. Этот процесс, называемый расселением, увеличивает вероятность того, что потомство будет подрастать на еще не занятой территории.

Большинство животных просто избегает мест, где слишком сильна конкуренция. Однако накапливаются свидетельства в пользу того, что расселение обусловлено генетическими механизмами.

Многие растения приспособились к распространению семян с помощью животных. Так, соплодия дурнишника имеют на поверхности крючочки, которыми они цепляются за шерсть проходящих мимо животных. Другие растения образуют вкусные мясистые плоды, например ягоды, которые поедаются животными; семена проходят через пищеварительный тракт и неповрежденными «высеваются» в другом месте. Для распространения растения используют и ветер. Например, ветром переносятся «пропеллеры» семян клена, а также семена ваточника, имеющие хохолки из тонких волосков. Степные растения типа перекати-поле, приобретающие к моменту созревания семян шарообразную форму, перегоняются ветром на большие расстояния, по пути рассеивая семена.

Выше были приведены лишь некоторые наиболее яркие примеры адаптаций. Однако практически каждый признак любого вида является результатом адаптации. Все эти признаки составляют гармоничную совокупность, что позволяет организму успешно вести свой особый образ жизни. Человек во всех его признаках, от структуры головного мозга до формы большого пальца на ноге, является результатом адаптации. Адаптивные признаки способствовали выживанию и размножению его предков, имевших те же самые признаки. В целом концепция адаптации имеет большое значение для всех направлений биологии. См. также НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ.

4.4. Адаптация живых организмов, её виды и значение.

4.4.1. Понятие адаптации. Без понятия «адаптация» (приспособление) в экологии обойтись невозможно. Вспомним, что в определении экологии как науки мы исходили из представлений о взаимоотношениях организмов (и их естественных групп). Эти взаимоотношения в своей основе приспособительные. Все животные, так или иначе, приспосабливаются добывать пищу, защищаться от врагов и т.п. Растения же приспосабливаются бороться за свет, влагу, защищаться от выедания, под влиянием естественного отбора образовывать ядовитые или покрытые колючками виды, распространять свои семена и т. п. Рассматривая понятие «биогеоценоз», мы говорили о взаимной приспособленности его членов. Но что же представляет собой явление приспособления в целом, в чем его сущность?

Мы часто употребляем понятие “адаптация” даже по отношению к самим себе, но не всегда задумываемся о его содержании. Например, северяне, приезжающие отдыхать на побережье Черного моря, первые 2-3 дня чувствуют себя неважно, но вскоре все проходит. Организм, как говорят, «адаптируется», или «акклиматизируется». Но все это термины.

В чем же основная суть всякого процесса адаптации, или приспособления? Есть все основания допустить, и это можно установить с помощью приборов или простых наблюдений, что при адаптации в организме происходят какие-то изменения. Конечный биологический смысл их, очевидно, сводится к тому, чтобы данная особь (это мы можем отнести к организмам любого вида) выжила при неблагоприятных условиях и оставила потомство. Средства же могут быть самые разные. Например, к наступлению зимних холодов у одних животных вырастает густой и теплый меховой покров, который к тому же приспособительно изменяет свою окраску, у других образуется толстый подкожный слой жира, третьи, тоже откормившись за лето, залегают в спячку. Деревья сбрасывают листья, их почки покрываются толстым восковым слоем и т. п.

Адаптация — это обратимые приспособительные изменения организма, заключающиеся в совокупности реакций живой системы, направленных на поддержание её функциональной устойчивости при изменении условий окружающей среды.

Адаптации к действию факторов внешней и внутренней среды направлены на осуществление жизненных процессов в оптимальных условиях. Они обеспечивают выживание организма в изменяющихся условиях среды, а в целом — непрерывность круговорота веществ в биосфере.

Адаптации как ответы биологической системы на внешние влияния могут осуществляться на самых разных уровнях биологической организации — от отдельных особей до целых экосистем. Это различные биологические реакции в ответ на изменения условий окружающей среды, которые представляют собой иногда сложные и длительные изменения строения и функций организмов, иногда относительно простые и легко обратимые реакции, как, например, увеличение пигментации нашей кожи (загар) в ответ на усиление действия солнечных лучей. Но и эти изменения организмов возникают не внезапно и они не безграничны, а проявляются в пределах возможностей или нормы реакции данного вида организмов, т. е. определяются его свойствами, выработанными в процессе естественного отбора на протяжении длительного ряда поколений. В результате естественного отбора и действия адаптивных функций организма возникают приспособления живых организмов к самосохранению (см. рис. 4.3).

4.4.2. Формы адаптаций. Способность вида адаптироваться к отдельным факторам или их комплексу называют экологической валентностью или пластичностью. Чем выше пластичность вида, тем выше его приспособляемость в конкретной экологической системе. По способности к адаптации к определённым факторам выделяют эвритопные (с широкими адаптационными способностями) и стенотопные (с узкими адаптационными способностями) виды (от латинского «топос» — место).

Динамичность экологических факторов во времени и пространстве зависит от астрономических, геоклиматических, геологических процессов, которые выполняют управляющую роль по отношению к живым организмам.

Видовые адаптации. В экологии нас больше всего интересуют приспособления групп особей — популяций и видов организмов. И их приспособлений немало. Многие из них направлены на поддержание численности популяций при усилении влияния врагов (в ответ на так называемый «пресс хищников»), например путем увеличения плодовитости. Но иногда адаптации направлены во вред обладающим ими особям. Нелепость? Действительно, может ли быть полезным вред? Рассмотрим такой пример: пчела, ужалившая своего врага, погибает. Какая, спрашивается, ей в том польза? Но, например, насекомоядные птицы, убедившись на опыте, что питаться пчелами не очень приятно, перестают охотиться за ними. Вид в целом выигрывает. Данные формы адаптации называется видовыми адаптациями. Они не всегда совпадают с интересами отдельных особей.

Рис. 4.3 – Примеры адаптации живых организмов с целью

приспособления к самосохранению

Морфологические адаптации. Пример морфологических адаптаций – строение организмов, обитающих в воде. Например, приспособления к плаванию у китообразных, приспособления к парению в воде у планктонных организмов. Растения, обитающие в пустынях, лишены листьев, а их строение наилучшим образом приспособлено к минимальным потерям влаги.

Физиологические адаптации. Это могут быть особенности ферментативного набора в пищеварительном тракте животных. Данный набор определяется составом пищи. Обитатели пустыни способны удовлетворять потребность во влаге путём биохимического окисления жиров (горбы у верблюда). Биохимические процессы фотосинтеза отражают способность растений создавать из неорганических веществ органические в условиях строго определённого газового состава атмосферного воздуха.

Поведенческие (этологические) адаптации. Они проявляются в различных формах, например, для обеспечения нормального теплообмена с окружающей средой: создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий. Так известны суточные и сезонные кочевки млекопитающих и птиц.

Животные адаптируются не только к температурным колебаниям, но и к динамике влажности, освещенности, уровню солнечной радиации и т.п. Особенности поведения, как правило, направлены на то, чтобы избежать угрозы оказаться в экстремальных условиях. Это проявлялось и в ходе эволюции. Например, сформулирован принцип «минимальной амплитуды», согласно которому живой организм при прочих равных условиях выбирает такие местообитания, в которых обеспечивается минимальная амплитуда колебаний одного или нескольких лимитирующих факторов среды.

Адаптации экосистем. Внутри биоценоза или любой многовидовой системы существуют взаимные приспособления организмов (поскольку существует связи между ними). Но даёт ли это основания утверждать, что биоценоз, а тем более экосистема как единое целое может адаптивно реагировать на резкие изменения экологических факторов?

Примером подтверждения является явление сукцессии, т.е. последовательной смены видового состава биоценозов (в примере восстановление леса после пожара или порубки). Это закономерная перестройка системы, приводящая её к устойчивому состоянию. А ведь в поддержании устойчивости системы и заключена сущность явления адаптации. Речь идет, конечно, не о механической устойчивости, а об устойчивости функциональной. Всякая адаптация направлена на обеспечение устойчивого функционирования системы (организма, вида или биоценоза) в изменяющихся условиях окружающей среды.

Следовательно, сукцессию биоценоза можно рассматривать как адаптацию сложной, многокомпонентной биологической системы. Но так как биоценоз — это основная биологическая часть всякой экосистемы, то свойство адаптации может быть распространено и на экосистему в целом.

4.4.3. Приспособление и угнетение. В настоящее время, в условиях растущего загрязнения биосферы и усиления других антропогенных воздействий, необходимо знать, каковы приспособительные возможности отдельных организмов, видов, биоценозов, в том числе адаптивные возможности человека. Для человека, как и для всякого другого биологического вида, существуют свои границы переносимых колебаний условий среды. Их необходимо знать и учитывать.

Много нового в понимание адаптивных возможностей человека вносят длительные полеты космонавтов и выполняемая ими сложная работа в совершенно необычных условиях среды. Наши представления о приспособительных возможностях человека расширяются. Для их раскрытия и реализации развиваются новые разделы науки — космическая биология и космическая медицина.

Современный человек приспосабливается к условиям среды, познавая законы природы и активно изменяя условия своей жизни. И хотя в этих процессах ведущую роль играют уже социальные закономерности, нельзя оставлять без внимания биологическую природу человека и его уязвимые стороны как биологического вида.

Приведем пример. Экспериментально, под влиянием длительного действия слабых концентраций токсикантов, именно тех, которые регулярно поступают в окружающую среду, ученые получают наследственно устойчивые формы лабораторных животных с пониженной плодовитостью, с различными уродствами или карликовых.

Эти исследования показали, что трудно провести четкую границу между адаптацией и угнетением организмов под действием тех или иных факторов. Кроме того, вызывает тревогу возросшее количество дефектов развития и уродств среди рождающихся детей на планете как следствие радиоактивного и химического загрязнения среды. Здесь есть над чем серьезно задуматься: какой ценой адаптируется человеческий род к загрязнению среды, им же самим создаваемому? Совершенно очевидно, что следует не испытывать адаптивные возможности грядущих поколений, а сделать все возможное для их нормального и гармоничного развития.

4.5. Реакция популяций на резкие изменения окружающей среды. Данные реакции заключаются в изменениях размеров, структуры и распределения численности популяций. Популяции, которые составляют часть экосистем, по-разному реагируют на такие изменения условий окружающей среды, как увеличение или уменьшение количества пищи.

Особи некоторых видов животных могут избежать или уменьшить действие резкого изменения окружающей среды, покидая территорию своего обитания (эмиграция) и мигрируя на другую (иммиграция), с более благоприятными экологическими условиями и лучшей обеспеченностью ресурсами.

Таким образом, четыре величины (переменных фактора) – рождаемость, смертность, иммиграция и эмиграция – определяют скорость изменения числа особей в популяции за период времени:

Изменение численности популяции =

= (рождаемость + иммиграция) – (смертность + эмиграция).

Урок 6. приспособленность — результат действия факторов эволюции. видообразование — Биология — 11 класс

Эволюция – непрерывный процесс. Новые виды формируются даже сейчас, когда вы читаете эти строки. Активней всего видообразование происходит в крупных водоёмах, таких как озеро Байкал или озеро Виктория. Так, буквально в восьмидесятых годах нашли новый вид рыб-цихлид. Он отличался от предшественников размерами и формой челюсти. А в Байкале наблюдается эволюция множества видов растений и беспозвоночных. Как происходит эволюция и можно ли получить новый вид животных в домашних условиях?

В результате действия эволюционных факторов в популяции накапливаются изменения генофонда. Это ведет сначала к образованию новых популяций, затем подвидов, и в конечном счете, к образованию новых видов.

То есть можно сказать, что видообразование – это центральное событие в эволюции, это главный результат эволюционного процесса.

Сейчас ученые выделяют два пути видообразования:

1. Географическое (аллопатрическое)

2. Биологическое (симпатрическое)

При географическом видообразовании новые виды возникают в результате появления пространственно-территориальных преград. Преграды могут быть самого разного свойства. Это такие и чисто географические понятия, как горы, реки, и какие-то антропогенные преграды, как, например, строительство крупных дорог или вспашка поля для нужд сельского хозяйства.

Кстати, именно географические видообразования Чарльз Дарвин и объяснял появлением такого большого количества видов дарвиновских вьюрков, которые обитают на островах Галапагосского архипелага.

Дарвин считал, что некоторое количество вьюрков могло быть занесено на эти острова во время бурь, шторма и сильного ветра.

Но так как условия подходили для их жизни, вьюрки обосновались на этих островах, при этом они были изолированы как от популяции на соседних островах, так и от первоначальной южно-американской популяции. Это привело к тому, что внутри таких популяций стали накапливаться изменения, что и привело к образованию новых видов.

Можно сказать, что географическое видообразование возникает и при преградах внутри ареала вида, при так называемом мозаичном ареале. Сейчас перед вами несколько видов одуванчиков, возникших из некогда предкового вида одуванчика, который занимал весь европейский континент.

Одуванчик обыкновенный сейчас занимает лесные опушки, обочины дорог, какие-то сорные места, и это растение вы знаете очень хорошо.

Одуванчик – кок-сагыз произрастает в засушливых местах, поэтому обратите внимание на форму его листьев: его листья немного тоньше и больше срезаны.

Одуванчик розовый освоил высокогорье Тянь-Шаня. Он очень похож на одуванчик обыкновенный, но отличается от него окраской лепестков.

Обратите внимание, что географическое видообразование протекает очень медленно. Необходима смена сотен тысяч поколений, для того чтобы совершился процесс образования нового вида.

Второй способ видообразования – это биологическое видообразование.

Биологическое видообразование происходит в пределах ареала одного вида, и в его основе лежит биологическая изоляция.

Пути возникновения биологических изоляций бывают различными. Например, одним из них может быть полиплоидия, когда внутри одной популяции в результате мутации возникают полиплоидные организмы. Эти организмы жизнеспособны, конкурентоспособны, но по своему генетическому составу они отличаются от остальных особей популяции и не могут с ними скрещиваться.

Так внутри одной популяции возникает другая популяция, которая потом формируется уже в отдельный вид. Также в основе биологического видообразования может лежать экологическая изоляция.

Экологическая изоляция – это, например, разобщение в сроках размножения внутри одного вида. Это также какие-то сезонные изоляции у части популяций, от целой популяции.

Все это приводит к накоплению изменений, вследствие чего возникает новый вид. Хочется отметить, что строки биологического видообразования значительно короче, нежели географического видообразования. Но результат у них один – образование новых видов.

Адаптация организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора

ТЕМА: Адаптация организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора. (слайд № 2)

ЦЕЛИ:

• создать условия для усвоения знаний о механизмах возникновения и формирования приспособлений под воздействием естественного отбора;
• способствовать развитию умений использовать знания теоретических закономерностей для объяснения явлений наблюдаемых в живой природе;
• способствовать развитию умений делать выводы и обобщения.

МЕТОДЫ

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний (слайд № 1)

Объясните следующие явления:

— Почему водоплавающие птицы в бассейне ловят рыбу, которая не соответствует свету дна?

— У растений корни растут вниз, а в джунглях Венесуэлы есть 12 видов деревьев, корни которых взбираются вверх. Почему это происходит?

3. Изучение нового материала.

Проблемные вопросы (слайд № 3)

— Что такое приспособленность?

— В чем она проявляется?

Адаптация — это совокупность тех особенностей строения, физиологии и поведения, которые обеспечивают для данного вида возможность специфического образа жизни в определенных условиях среды. (слайд №4)

«Чтобы выжить, надо быстро изменяться (приспосабливаться).»
Л.Кэролл «Алиса в Зазеркалье» (слайд № 5)

С появлением эволюционной теории Ч.Дарвина адаптация организмов стали рассматривать как результат действия естественного отбора в определенных условиях внешней среды.

Все живые организмы оптимально приспособлены к своим условиям обитания. Приспособленность повышает шансы организмов на выживание и оставление потомства. Эволюционный процесс в любой популяции протекает в 2 этапа:

1. Сначала возникает генетическое разнообразие проявляющееся в фенотипических признаках;
2. сохраняются те признаки и свойства, которые обеспечивают особям приспособленность к условиям среды.

Приспособлениия затрагивают внешние и внутренние признаки и свойства организмов, особенности размножения и поведения, а это приводит к различным формам приспособленности организмов к окружающей среде.

Черты приспособленности:

1. морфологические

Эти адаптации связаны с особенностями строения тела. Они бывают 2-х видов:

• общие — затрагивают крупные таксоны (отряды, классы, типы)
• специальные — связаны с более узкими условиями существования (виды)

У Дарвина любимым примером является дятел. Он писал : «Можно ли привести более разительный пример приспособления, чем дятел, лазающий по стволам деревьев и вылавливающий насекомых в трещинах коры?» (слайд № 6)

Торпедообразная форма тела у акул. (слайд № 7)

2. покровительственная окраска

Такая окраска служит прекрасным способом защиты от врагов. Благодаря ей животные становятся менее заметны.

Слайд № 8 . Самки птиц, гнездящихся на земле, практически сливаются с общим фоном местности. Так же незаметны и птенцы у этих видов птиц.

Слайд № 9 . В районах Крайнего Севера среди животных очень распространена белая окраска, делающая их незаметными на снежной поверхности.

Слайд № 10 . У некоторых животных существует характерная яркая окраска , образованная чередованием светлых и темных полос или пятен. Такая окраска имитирует чередование света и тени.

3. предостерегающая окраска (слайд № 11)

Такая окраска свойственна жалящим или имеющим ядовитые железы насекомым. Птица, отведавшая ядовитую божью коровку или ярко-полосатого шмеля. вряд ли будет пытаться сделать это еще раз.

4. маскировка (слайд № 12 — 13)

Маскировка- это соответствие формы тела объектам неживой природы. Сходство с предметами окружающей среды позволяет многим животным избегать нападения хищников.

5. мимикрия (слайд 15)

Это явление подражания беззащитного вида хорошо защищенным и имеющим предостерегающую окраску неродственным видам.

6. биохимические адаптации

Многие животные и растения способны образовывать различные вещества, которые служат им для защиты от врагов и для нападения на другие организмы.

7. физиологические адаптации

Эти адаптации связаны с перестройкой обмена веществ. Без них невозможно поддержание гомеостаза в постоянно меняющихся условиях внешней среды.

8. поведенческие адаптации

Это особый тип поведения в тех или иных условиях, который имеет очень большое значение для выживания в борьбе за существование. (слайды № 16-17 )

Все живые организмы оптимально приспособлены к условиям своего обитания. При изменении этих условий адаптации могут потерять свою приспособительную ценность и даже принести вред их обладателю, т.е. адаптации имеют относительную целесообразность. (слайды № 18-19).

Выполнение лабораторной работы (слайды № 20 – 21)

«Изучение адаптаций организмов к среде обитания»

ЦЕЛИ:

• создать условия для формирования понятия адаптации организмов к среде обитания;
• способствовать закреплению умений выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания.

ХОД РАБОТЫ

1. Рассмотрите выданный вам объект; обнаружьте наиболее очевидные приспособления к тем условиям среды, в которых обитает данный организм; опишите эти конкретные приспособления.
2. Выясните относительный характер приспособленности; докажите почему приспособления носят относительный характер.
3. Ответы оформите в виде таблицы «Возникновение приспособленности и ее относительный характер»

вид	Среда обитания	Черты приспособленности	Относительный характер приспособленности

4. РЕФЛЕКСИЯ: (слайд № 22)

Выбери один из четырех ответов:

1. Заяц-беляк периодически линяет, изменяя окраску шерсти. Эта приспособленность

• А) заложена творцом
• Б) сформировалась исторически
• В) не обусловлена генетически
• Г) унаследована от древних млекопитающих.

2. Пример покровительственной окраски:

• А) зеленая окраска у кузнечика
• Б) зеленая окраска листьев
• В) ярко- красная окраска у божьей коровки
• Г) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы

3. Пример мимикрии:

• А) зеленая окраска у кузнечика
• Б) сходство в окраске юрюшка у мухи-журчалки и осы
• В) яркая окраска у божьей коровки
• Г) сходство в окраске и форме тела гусеницы бабочки пяденицы с сучком

ВЫВОД (на основе вопросов поставленных в начале урока)

• приспособленность организмов к среде и их органов к выполняемой функции является результатом естественного отбора ;
• приспособленность носит относительный характер.

5. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ : (слайд № 24)

П. 4.10 ответить на вопросы параграфа.

Среда обитания и приспособления | WWF

Каждый организм имеет уникальную экосистему, в которой он живет. Эта экосистема — его естественная среда обитания. Здесь удовлетворяются основные потребности организма, необходимые для выживания: пища, вода, укрытие от непогоды и место для размножения детенышей. Всем организмам необходимо адаптироваться к своей среде обитания, чтобы выжить.

Это означает адаптацию, позволяющую выжить в климатических условиях экосистемы, хищников и других видов, которые конкурируют за ту же пищу и пространство.Адаптация — это модификация или изменение тела или поведения организма, которые помогают ему выжить. Изучите приведенные здесь ссылки, чтобы узнать больше о средах обитания и различиях между растениями и животными.

Животное может адаптироваться к среде обитания по-разному. Это может быть физическая или структурная адаптация, так же как конечности птиц превратились в крылья или форма гепарда для бега с высокой скоростью.

Это может быть связано с тем, как тело работает в системе кровообращения и дыхания, например, жабры, которые есть у рыб, позволяют им дышать в воде.Или это может быть то, как животное ведет себя, охотится ли оно за едой, быстро бежит, чтобы избежать хищников, или мигрирует в другие места в поисках пищи или выживания. Чтобы узнать больше о различных типах адаптации, перейдите по ссылке.

Окружающая среда животного состоит из множества разных вещей. Климат, виды пищевых растений, которые в нем растут, другие животные, которые могут быть хищниками или конкурентами — животное должно научиться адаптироваться к каждому из этих факторов, чтобы выжить. С увеличением роста населения и человеческой активности, нарушающей естественную среду обитания, животные также должны научиться адаптироваться к такого рода угрозам.

Животные в дикой природе могут жить только в тех местах, к которым они приспособлены. У них должна быть подходящая среда обитания, где они могут найти пищу и место, в которых они нуждаются. Посетите ссылку, чтобы получить краткий обзор того, как животные адаптируются к своей среде обитания.

Знаете ли вы, что животные маскируются, чтобы адаптироваться к окружающей среде? Адаптация может защитить животных от хищников или от суровой погоды. Многие птицы могут прятаться в высокой траве, а сорняки и насекомые могут менять свой цвет, чтобы сливаться с окружающей средой.Это мешает хищникам искать их для пропитания.

Некоторые животные, такие как яблочная улитка, могут выжить в различных экосистемах — от болот, канав и прудов до озер и рек. У него комбинация легких и жабр, которая отражает его адаптацию к среде обитания с бедной кислородом водой. Это часто бывает на болотах и ​​мелководье. Чтобы узнать больше о том, как яблочная улитка может выжить в различных средах обитания, перейдите по ссылке.

В суровом холодном климате Аляски животные научились приспосабливаться к погоде, накапливая пищу в своем теле и защищаясь от холода толстым мехом.Человеческие жители на Аляске также научились справляться с окружающей средой, строя укрытия, которые изолируют и удерживают тепло, но не позволяют конструкции плавиться. Чтобы узнать больше об этом, перейдите на этот сайт.

Введение в выживание посредством адаптации

Модуль 1:

Студенты знакомятся с адаптациями. Они будут наблюдать особенности и приспособления у двух видов. Студенты будут различать поведенческие, структурные и физиологические адаптации и изучать примеры.Используя карты видов, учащиеся узнают об окружающей среде, в которой выживают виды, и об их адаптациях, которые улучшают их выживание в их конкретной среде.

Сводка

Биология VCE (2016-2020)

Блок 1, Область исследования 2, Результат 2, Дизайн исследования биологии VCE

Ключевые знания

Выживание за счет адаптации и регулирования

• Структурные, физиологические и поведенческие адаптации, которые повышают выживаемость организма и позволяют жизни существуют в широком диапазоне сред

Продолжительность

1 час

Результаты обучения студентов

По завершении этого урока учащиеся должны уметь:

• Опишите, что такое адаптация, и приведите примеры из видов флоры и фауны
• Понимать, что адаптации повышают выживаемость организма

Справочная информация учителя

Студенты знакомятся с адаптациями в двух видеороликах: одно о мухоловках Венеры, а другое — о кровавых рогатых ящерицах.Студенты будут знакомы с некоторыми функциями, описанными и исследованными в этих видеороликах. На протяжении всего урока ученики будут сосредоточены на , как эти особенности повышают выживаемость организмов, что студенты, возможно, не задумывались раньше. Учитель должен будет распечатать карты видов, чтобы у каждой группы был набор. Учащиеся будут наблюдать и описывать некоторые особенности организмов, показанных на картах видов, а учащиеся должны предположить, для чего, по их мнению, эти особенности используются.У студентов будет возможность в своих группах сопоставить виды и их адаптации и обсудить друг с другом, как и почему они повышают выживаемость конкретного организма.

Хотя в этой последовательности уроков не так много терминов или определений, связанных с темой адаптации, учащиеся получат большую пользу от понимания различных примеров видов и их приспособлений. Они будут использовать свои знания примеров, чтобы продемонстрировать свое понимание адаптации и описать, как она способствует выживанию вида.

Понимание учителя

Адаптация — это генетически контролируемая структурная, поведенческая или физиологическая особенность, которая увеличивает выживаемость организма в определенных условиях окружающей среды (Kinnear & Martin 2015, p.194). Эти адаптации имеют разные цели у разных организмов, включая защиту, маскировку от хищников, избегание обнаружения хищников, захват добычи, избегание ядовитой пищи / добычи, минимизацию потерь воды, погружение в глубокую воду, уменьшение потерь тепла и выживание в суровых условиях, таких как десерты. или на ледяных полюсах земли.

Часто наблюдаемое заблуждение состоит в том, что некоторые студенты думают, что индивидуальный организм разовьет адаптацию в ответ на раздражитель окружающей среды, а не в результате мутации, которая произошла или унаследована. Учитель должен объяснить учащимся следующую информацию, чтобы учащиеся избегали таких заблуждений. Поскольку некоторые мутации передаются из поколения в поколение, это может позволить большему количеству особей одного вида унаследовать эту мутацию. Если мутация выгодна для вида, мутация становится частью вида и перерастает в адаптацию (National Geographic 2017).Это пример эволюционного процесса, известного как естественный отбор, когда люди, обладающие чертами, лучше подходящими для их среды, с большей вероятностью выживут и передадут эти черты следующему поколению (Cotton 2016, с.210).

Адаптации — это структурные, поведенческие и физиологические «особенности, которые позволяют организмам выживать и воспроизводиться в различных средах». Они имеют генетическую основу и передаются из поколения в поколение »(Cotton 2016, p.210)

Структурная адаптация — это физическая особенность организма, которая увеличивает его выживаемость, например, наличие шипов или шипов для отпугивания хищников и наличие больших ушей для помощи в потере тепла.

Поведенческая адаптация — это способ, которым организм действует, чтобы увеличить свое выживание (National Geographic 2017), примером может быть миграция, демонстрирующая поведение, которое заставляет человека выглядеть больше, чем он должен предупреждать хищников, бороться за территорию , использование инструментов или «прижимание к груди для поддержания температуры тела» (Cotton 2016, p.221).

Физиологическая адаптация — это внутренний процесс организма, направленный на регулирование и поддержание гомеостаза для выживания организма в окружающей среде, в которой он существует, примеры включают регулирование температуры, высвобождение токсинов или ядов, высвобождение белков антифриза, чтобы избежать замерзания в холодных средах и выпуск нектара для привлечения добычи.

Знакомство с Мэтью Саймондсом, его историей, ролью, основными моментами и проблемами

Адаптации

Последовательность обучения

Обзор

Мероприятие 1.1 — Введение в адаптации: Вводное видео по адаптации: Жизнь-Венера ловушки для мух Челюсти смерти BBC One и Blood Squirting Lizard Worlds Weirdest Nat Geo WILD и инструкция для учителей по адаптации.

Задание 1.2 — Гипотеза адаптаций Исследование: Учащиеся выдвигают гипотезу, какие различные адаптации используются для использования карт видов.

Задание 1.3 — Соответствие адаптаций и видов: Учащиеся сопоставят карточки с адаптациями и организмами, учащиеся увидят, сколько адаптаций разделяют разные виды.Учащиеся проведут мозговой штурм и обсудят, живут ли эти организмы в аналогичной среде.

Деятельность

Задание 1.1 — Введение в адаптации (20 минут)

Это задание познакомит студентов с некоторыми особенностями организмов и преимуществами обладания такими особенностями или поведением. Это задание вовлекает учащихся в изучение темы, демонстрируя уникальные адаптации видов в дополнение к использованию видов, о которых учащиеся, возможно, не знали или не знали раньше.

Учитель Объяснение:

В течение следующих нескольких уроков мы будем заниматься некоторыми увлекательными научными знаниями, связанными с адаптациями. Мы даже будем проводить анализ необработанных данных, собранных в полевых условиях настоящими учеными. Итак, вы когда-нибудь замечали, что некоторые организмы, такие как егеря или осьминоги, трудно увидеть в их среде обитания? Это адаптация? Почему это адаптация? Как вы думаете, как они замаскировались?

Дайте студентам несколько минут, чтобы они записали несколько заметок.После того, как учащиеся выполнят это, попросите учащихся вкратце поделиться тем, что они написали, и обсудить с классом.

Будем смотреть два видео. Ваша задача — записать в записные книжки любые структуры, особенности или поведение в видеороликах, которые, по вашему мнению, полезны для выживания организма. Вы должны обращать внимание не только на описанные особенности или черты характера, но и на любые наблюдаемые вами черты, не упомянутые конкретно в видео.

(e.грамм. шипы на ящерице как средство отпугивания хищников.)

Видео 1. Ловушка для Венеры

Учитель покажет ученикам видеоролик о ловушках для мух Венеры. Студенты будут хорошо знакомы с ловушками для мух Венеры; однако студенты могут быть не знакомы со структурной адаптацией и физиологической адаптацией, которой обладает ловушка для Венеры.

Ловушка для мух Венеры Ссылка на видео: https://www.youtube.com/watch?v=O7eQKSf0LmY

Некоторые примеры структурной, физиологической и поведенческой адаптации включают:

• Нектар по краю листа
• 6 сенсорных волосков на внутренней стороне листа
• Биологический таймер — электрический импульс для закрытия створок
• Волосы на кончиках листьев, закрывающие насекомое
• Пищеварительные ферменты для поедания добычи
• Быстро закрывающиеся листья, чтобы насекомое не могло сбежать

Видео 2 — Ящерица, брызгающая кровью

Затем Учитель покажет ученикам видео о рогатой ящерице.Студенты, вероятно, будут не знакомы с защитным механизмом, который ящерица-брызгающая кровью демонстрирует для самозащиты, что вызовет у студентов любопытство по поводу ее защитной адаптации.

Ссылка на видео кровавой ящерицы: https://www.youtube.com/watch?v=GgB4u6Mgy2M&list=PLPk5dek-yArc9EDCXBhEcX1qLdGBTsoZv

Некоторые примеры структурной, физиологической и поведенческой адаптации включают:

• Смешивается с окружающей средой или маскируется с ней
• Жесткая кожа / чешуя на спине
• Шиповатая / рогатая кожа
• Кровь брызжет из глаз
• K9 репелленты

Учитель обсудит со студентами обнаруженные ими особенности, их можно записать на доске.Учитель спросит учащихся, почему эти особенности важны для выживания организма. Это задание побудит учащихся задуматься и рассмотреть различные особенности организмов, которые увеличивают его выживание, и вовлечь учащихся в интересную тему адаптации.

После обсуждения учитель объяснит, что такое адаптация (используя приведенные выше определения), а также определит поведенческую, структурную и физиологическую адаптацию. Студенты определят эти термины в своих книгах.

За последние пять минут этого упражнения учитель создаст три столбца на доске (как показано ниже), и в ходе обсуждения в классе учащиеся классифицируют перечисленные особенности на структурные, поведенческие и физиологические. Студенты будут писать эти столбцы в своих тетрадях.

Строительный	Физиологические	Поведенческие
Венерина мухоловка: 6 сенсорных волосков на внутренней стороне листа Волосы на кончиках листьев, закрывающие насекомое	Венерина мухоловка: Нектар по краю листа Биологический таймер — электрический импульс для закрытия створок Пищеварительные ферменты для поедания добычи	Venus Fly Trap: Листья быстро закрываются, чтобы насекомое не могло сбежать
Кровавая ящерица: Шиповатая / рогатая кожа Жесткая кожа / чешуя на спине	Кровавая ящерица: Смешивается с окружающей средой или маскируется с ней K9 репелленты	Кровавая ящерица: Кровь брызгает из глаз (также может быть физиологическим)

Мероприятие 1.2 — Исследование гипотез и адаптаций (25 минут)

Материалы:

Цель этого задания состоит в том, чтобы учащиеся выдвинули гипотезы о том, какие адаптации, по их мнению, необходимы растениям или животным для выживания и преодоления трудностей. Они будут делать это с помощью карточек видов и членов своей группы, чтобы обсуждать и совместно использовать идеи друг с другом. Цель состоит в том, чтобы заставить учащихся задуматься об огромном количестве адаптаций, существующих у различных организмов, и о том, как адаптации существуют у всех видов (вместо того, чтобы их учитель сказал и направил их на конкретные адаптации).

Студенты разбиты на группы по 2-3 человека. Учитель раздает каждой группе набор «карточек видов» (см. Карточки выше). Учитель попросит учеников сгруппировать виды по регионам / местообитаниям, где, по их мнению, обитают эти организмы (например, засушливый климат, тропические леса, большая высота, арктика). Учитель объясняет ученикам, что они должны наблюдать за организмами на карточках, обсуждать тип среды, в которой они будут жить, и обсуждать, какие типы адаптации могут потребоваться каждому организму, чтобы выжить в этой среде, принимая во внимание проблемы, которые им необходимо преодолеть. .Учащиеся разложат на партах карточки своего вида. Учащиеся напишут на стикерах среду, в которой живет каждый организм, и приклеят стикер рядом с соответствующим организмом. Затем ученики будут обсуждать и выдвигать друг с другом гипотезы в своих группах, какие адаптации, по их мнению, необходимы организму для выживания, они будут записаны на стикерах, а затем приклеены к соответствующему организму.

Задание 1.3 — Соответствующие адаптации и виды (15 минут)

Материалы:

Учитель выдаст ученикам «адаптационные карты».Студенты должны будут сгруппировать карты адаптации по поведенческой адаптации, физиологической адаптации и структурной адаптации. После того, как все ученики завершат это, учитель проведет короткое обсуждение со всеми учениками, чтобы убедиться, что ученики правильно сгруппировали свои адаптации на физиологические, поведенческие и структурные.

Учитель проинструктирует учеников сопоставить свои «карты видов» с «картами адаптации». Карты адаптации будут иметь особые адаптации, которые будут соответствовать их «картам видов».«Могут существовать некоторые адаптации, применимые к более чем одному организму, учитель должен проинструктировать учеников сопоставить свои карты адаптации с картами наиболее подходящих видов. Учащиеся смогут увидеть, были ли их гипотезы адаптации верными и соответствовали ли они картам адаптации. Гипотезы учащихся могут быть верными, даже если этого не было в карте адаптации. Студенты могут использовать дополнительные задания, чтобы выяснить это.

Учитель попросит учеников сфотографировать свой макет карточек видов и приспособлений в качестве справочника в их тетрадке, или ученикам может быть предоставлен их собственный индивидуальный набор карточек видов и карточек приспособлений, которые можно вставить в их тетрадь.

Дополнительное действие

Ламинируйте один набор карточек видов и карточек приспособлений и приклейте магниты на оборотную сторону, чтобы в конце задания 3 ученики могли подойти к доске и сопоставить приспособления с соответствующими организмами. Учащиеся могут обсуждать и оспаривать адаптации и организмы, сопоставленные другими группами.

Биоразнообразие и адаптация — Учителя (Служба национальных парков США)

Уровень оценки:

Старшие классы начальной школы: с третьего по пятый класс

Тема:

Наука

Продолжительность урока:

60 минут

Дополнительные стандарты:

3-й класс: 3-LS4-1, 3-LS4-2 и 3-LS4-3
4-й класс: 4-LS1 и 4-LS1-1
5-й класс: 5-LS2, LS2.A и LS2.B
6-й класс: MS-LS1-4, LS1.B, MS-LS2, MS-LS2-1 и LS2.A

Навыки мышления:

Понимание: понять основную идею услышанного, просмотренного или прочитанного материала. Интерпретируйте или резюмируйте идеи своими словами. Применение: примените абстрактную идею в конкретной ситуации для решения проблемы или соотнесите ее с предыдущим опытом. Анализ: Разбейте концепцию или идею на части и покажите отношения между частями. Создание: объедините части (элементы, соединения) знания, чтобы сформировать единое целое и построить отношения для НОВЫХ ситуаций.

Существенный вопрос

1. Что окаменелости могут рассказать нам об окружающей среде прошлого?
2. Что такое приспособления?
3. Как современные растения и животные помогают нам узнавать об ископаемых растениях и животных?

Цель

1. Обсудите, почему одни животные живут в определенных условиях лучше, чем другие.
2. Различают физические и поведенческие адаптации.
3. Постройте скелет древнего слона.

Фон

Биоразнообразие
Биоразнообразие — это мера разнообразия жизни на Земле.Биоразнообразие также описывает изобилие сред обитания, в которых обитают все формы жизни, и взаимосвязи, связывающие их вместе. Все экосистемы Земли и живые существа, которые развивались в них, являются частью биоразнообразия нашей планеты. Биоразнообразие дает больше, чем просто разнообразие продуктов и ресурсов; это также делает планету пригодной для жизни для нас и для всех других видов. Биоразнообразие помогает поддерживать атмосферу, поддерживать плодородие почвы, очищать воду и в целом поддерживать нормальную жизнь в мире.

Окружающая среда
Окружающая среда определяется как все воздействия, как биотические, так и абиотические по своей природе, которые влияют на организм. Биотические факторы включают все живые компоненты окружающей среды, такие как растения и животные, в то время как абиотические факторы включают все неживые компоненты, такие как климат, почва и вода. Экологическое мышление означает, что ни один организм нельзя рассматривать изолированно от любого другого элемента окружающей его среды. Окружающая среда не статична. Они постоянно меняются и менялись на протяжении всей истории Земли.Доказательства прошлых изменений окружающей среды изобилуют летописаниями горных пород и окаменелостей.

Адаптация
Адаптация — это любые поведенческие или физические характеристики организма, которые помогают ему выжить в окружающей среде. Физическая адаптация — это структурная модификация части тела. Например, рыба физически приспособлена к своей водной среде. У него есть жабры для обмена кислорода и углекислого газа с водой, плавники и обтекаемое тело, позволяющее плавать в воде.Поведенческая адаптация — это то, что животное обычно делает в ответ на какой-либо внешний раздражитель. Сова, например, приспособилась к поведению, чтобы избежать хищничества и конкуренции, потому что стала вести ночной образ жизни. Многие примеры адаптации организмов к окружающей среде можно увидеть в природе. Некоторые из наиболее успешных организмов имеют очень сильную специализацию для конкретной среды.

Изменение окружающей среды
Если изменение окружающей среды происходит постепенно, организмы могут адаптироваться к изменениям или перемещаться в другие, более подходящие места.С резкими изменениями справиться труднее, и организмы, которые не успевают за ними, сталкиваются с исчезновением. В геологическом прошлом неоднократно происходили массовые вымирания, поражающие организмы в мировом масштабе. Мы знаем, что во многих случаях эти исчезновения были результатом крупномасштабных изменений окружающей среды, но в большинстве случаев свидетельства из древних летописей неубедительны. Так, например, причины вымирания динозавров в конце мелового периода носят спекулятивный характер.Вероятно, причин было много, а не одна. Вымирание — это тема фундаментального значения не только в отношении окаменелостей, но и при обсуждении современных живых существ. Во многом в результате деятельности человека окружающая среда меняется сегодня беспрецедентными темпами в истории Земли. В глобальном масштабе состав атмосферы был изменен за счет добавления искусственных соединений и углекислого газа в результате сжигания ископаемого топлива на основе углерода. Это влияет на поглощение солнечного света, что приводит к массовому изменению климата.На местном уровне окружающая среда кардинально меняется в результате урбанизации и расчистки земель для сельскохозяйственных нужд за счет среды обитания диких животных. В результате сегодня вымирание происходит невиданными темпами. Мы не можем сказать, какими будут долгосрочные последствия наших действий. Нам следует задуматься над тем, происходит ли крупное событие масштаба гибели динозавров.

Палеоэкология
Палеоэкология — это изучение экосистем прошлого с помощью летописи окаменелостей.Палеоэкологи используют окаменелости и другую информацию в горных породах, чтобы обнаружить взаимосвязь между вымершими животными и растениями и окружающей их средой. Иногда они сравнивают с современными экосистемами. Полезно собрать много окаменелостей, чтобы получить как можно более точную картину всей древней экосистемы. Например, палеоэкологи могут узнать о древнем разнообразии, подсчитав количество видов, которые они находят в окаменелостях в той или иной местности. Но нескольких окаменелостей будет недостаточно, чтобы точно сказать, сколько различных видов присутствовало.Большие выборки дают лучшее представление не только о разнообразии, но и о том, сколько вариаций наблюдается у каждого вида.

Палеоэкологи в разное время успешно реконструировали древние экосистемы многих мест. Примером хорошо известной древней экосистемы могут быть Великие равнины примерно 25–5 миллионов лет назад в миоцене. Хорошо представленная летопись окаменелостей миоцена показывает многочисленные крупные млекопитающие, живущие на равнинах. В раннем миоцене было больше животных, таких как олени, которые ели лиственную растительность, чем тех, которые ели траву.Позже, в миоцене, травы распространились на Великих равнинах, и пастбищные млекопитающие, такие как лошади, стали преобладать. Свидетельства ископаемых растений говорят нам о том, что в это время климат стал прохладнее и суше. Палеоэкологи считают, что регион Великих равнин в миоцене был очень похож на пастбища современной Африки.

Возможно, самое важное сообщение, которое нужно передать молодым студентам, только начинающим изучать палеонтологию, заключается в том, что мы можем многое узнать о нашем собственном мире, изучая миры далекого прошлого.В геологических науках часто говорят, что «настоящее — ключ к прошлому». Верно также и то, что то, что мы знаем о прошлом, может многое сказать нам о настоящем и, возможно, о том, что может быть в будущем.

Препарат

Прочитав справочную информацию, соберите следующие материалы:

Для План урока «Выживание наиболее приспособленного»
Белая доска или большой плакат
Принадлежности для рисования / раскраски

Для План урока по физической или поведенческой адаптации
Доска или большой плакат
Письменные принадлежности

Для Какие кости идут туда, куда План урока
Иллюстрация слона (для справки)
Части вымершего мастодонта (для печати)
Вымерший мастодонт целиком (для справки)
Ножницы
Строительная бумага
Клей

Процедура

Шаг первый: Учитель читает справочные материалы по Биоразнообразие и адаптация , которые можно найти на этой странице.

Шаг второй: Полный план урока «Выживание наиболее приспособленного».

Шаг третий: Полный план урока по физической или поведенческой адаптации.

Шаг четвертый: Завершите план урока «Какая кость идет, куда идет».

Шаг пятый: Ответьте на вопросы почтового отделения на этой странице.

Словарь

Абиотические факторы: неживых компонентов окружающей среды, таких как климат, почва и вода.
Адаптации: любые физические или поведенческие характеристики организма, которые помогают ему выжить в окружающей среде.
Поведенческая адаптация: то, что животное обычно делает в ответ на какой-либо внешний раздражитель, чтобы выжить. Зимняя спячка — это пример поведенческой адаптации.
Биоразнообразие: мера разнообразия жизни на Земле, включая разнообразие сред обитания и взаимосвязь, которая связывает жизнь и привычки вместе.
Биотические факторы: живых компонентов окружающей среды, таких как растения и животные.
Окружающая среда: все воздействия, как биотические, так и абиотические по своей природе, которые влияют на организм.
Палеоэкология: Изучение экосистем прошлого по летописи окаменелостей.
Физическая адаптация: Тип структурной модификации части тела.

Оценочные материалы

Вопросы для пост-отдела по биоразнообразию и адаптации

Учащиеся отвечают на вопросы после выполнения всех трех заданий: «Выживание наиболее приспособленного» плана урока, «Физический или поведенческий план урока» и «Какая кость идет, куда идет план урока».

1.Что такое среда?

2. Что такое биоразнообразие?

3. Почему важно биоразнообразие?

4. Почему организмам необходимо приспосабливаться к окружающей среде?

5. Какие бывают два типа адаптации?

6. Что происходит с организмом при изменении окружающей его среды?

7. Как люди влияют на биоразнообразие?

Рубрика / ключ ответа

1. Что такое среда?
Все воздействия абиотического и биотического характера, воздействующие на организм.

2. Что такое биоразнообразие?
Мера разнообразия организмов, существующих в сообществе.

3. Почему важно биоразнообразие?
Каждый вид играет важную и особую роль в нашей окружающей среде, без этого наш мир не функционировал бы должным образом.

4. Почему организмам необходимо приспосабливаться к окружающей среде?
Чтобы выжить и процветать.

5. Какие бывают два типа адаптации?
Физические и поведенческие.

6.Что происходит с организмом при изменении окружающей его среды?
Он должен адаптироваться или столкнуться с исчезновением.

7. Как люди влияют на биоразнообразие?
Биоразнообразие сокращается более быстрыми темпами из-за антропогенных изменений окружающей среды.

Связанные уроки или учебные материалы

План урока по адаптации в Национальном парке Арчес
План урока по адаптации в Национальном парке Манассас

Контактная информация

Напишите нам об этом плане урока по электронной почте

Адаптация

— Энциклопедия Нового Света

Биологическая адаптация — это любые структурные (морфологические или анатомические), физиологические или поведенческие характеристики организма или группы организмов (например, видов), которые делают их более подходящими в окружающей среде и, следовательно, улучшают его шансы на выживание и репродуктивный успех.Благодаря индивидуальной фенотипической пластичности (изменчивости) люди будут более или менее успешными. Некоторые адаптации могут улучшить репродуктивный успех популяции, но не конкретного человека, например, в альтруистическом поведении социальных насекомых.

Организмы, адаптированные к окружающей среде, способны:

• безопасные продукты питания, вода и питательные вещества
• получить воздух, тепло и пространство
• справляется с физическими условиями, такими как температура, свет и тепло
• защищаются от своих естественных врагов
• Воспроизведение и отведение потомства
• реагируют на изменения вокруг них

Адаптация происходит в ответ на изменения в окружающей среде, образе жизни или отношениях с другими организмами.Динамика окружающей среды, добровольное или вынужденное изменение среды обитания и деятельность человека могут поставить организмы в новую нишу или в экологические стрессы или нагрузки. В таких обстоятельствах организмы нуждаются в характеристиках, подходящих к новой ситуации. Организмы, которые не адаптированы к окружающей среде, должны будут либо покинуть среду обитания, либо вымрут. Термин «вымирание» в контексте адаптации означает, что уровень смертности всей популяции вида превышает рождаемость в течение достаточно длительного периода, чтобы вид исчез.

Хотя адаптации обеспечивают индивидуальное предназначение организма — выживание, воспроизводство, развитие, поддержание — эти же характеристики обеспечивают разнообразие и добавляют человеку восхищение природой и наслаждение ею. Более того, хотя адаптации часто рассматриваются как статический набор подходящих характеристик, в действительности процесс развития адаптаций — это динамический процесс. Будь то продукт замысла или естественного отбора, или естественный отбор на микроэволюционном уровне и замысел макроэволюционных изменений, реальность такова, что необходимы новые адаптации, когда организмы сталкиваются с новыми средами, а такие возникали в течение миллионов лет.

В некоторых экстремальных условиях предыдущая адаптация может быть плохо отобрана, преимущество, которое она дает по сравнению с уменьшающимися поколениями, вплоть до адаптации, которая становится препятствием для долгосрочного выживания вида. Это называется дезадаптацией.

Есть большая разница между адаптацией и акклиматизацией. Процесс развития адаптации происходит на протяжении многих поколений; это популяционный феномен, связанный с генетикой, и, как правило, это медленный процесс.С другой стороны, акклиматизация или акклиматизация обычно происходит в течение одной жизни или мгновенно и решает менее опасные проблемы. Например, если человек переместится на большую высоту, дыхание и физическая нагрузка станут проблемой. Однако, проведя некоторое время в условиях большой высоты, можно привыкнуть к пониженному давлению, физиология человека может функционировать нормально, и изменения больше не будут заметны.

Виды адаптации

Адаптации могут быть структурными, физиологическими или поведенческими. Структурные адаптации — это особые части тела организма, которые помогают ему выжить в естественной среде обитания (например, цвет кожи, форма, покров тела). Физиологические адаптации — это системы, присутствующие в организме, которые позволяют ему выполнять определенные биохимические реакции (например, производство яда, выделение слизи, способность поддерживать постоянную температуру тела). Поведенческие адаптации — это особые способы, которыми конкретный организм ведет себя, чтобы выжить в своей естественной среде обитания (например,g., становясь активными ночью, принимая определенную позу).

В зависимости от среды обитания, к которой организмы развивают адаптацию, адаптации можно разделить на 3 основных типа, а именно: водный , наземный и летучий (летающий), каждый из которых можно разделить на множество подтипов.

Водное приспособление

Водные приспособления встречаются у тех растений и животных, которые живут в водной среде обитания: пресной, солоноватой и морской воде.Например, пресноводные организмы развивают функции, предотвращающие попадание лишней воды, или процессы для регулярного слива лишней воды. Напротив, морские организмы сталкиваются с нехваткой воды из-за гипертонической (концентрация соли выше, чем в жидкости организма) морской воды. Таким образом, у них есть механизмы удержания воды и вывода лишних солей, которые попадают в организм с водой. Водные растения могут быть растениями с зарождающейся корневой системой (например, тростник), корневищными растениями (например, Hydrilla ), планктонами (например, диатомовыми водорослями) или плавающими растениями (например.г., водяной гиацинт). Точно так же водные животные могут быть донными , обитающими на дне водоема, или пелагическими , обитающими в самом водоеме. Животные могут жить в воде частично или постоянно. Таким образом, они могут варьироваться от неспециализированных до очень узкоспециализированных водных обитателей.

В первую очередь водные животные (например, рыбы) не проявляют ни одной наземной особенности, тогда как вторичные водные животные (киты, дельфины) обладают наземным дыханием через легкие, и некоторые из них должны посещать сушу для откладывания яиц (например,г., черепаха). Частично обитающие в воде животные демонстрируют амфибийную адаптацию с двойными характеристиками как для земли, так и для воды (например, лягушки, саламандры) или в основном с наземными характеристиками и только с некоторыми основными водными адаптациями (например, утка).

Некоторые характерные водные приспособления:

• Контур корпуса имеет форму веретена, а — обтекаемую форму . Для этого голова вытянута в рострум или подобное строение, шея короткая, наружные уши (ушные раковины) уменьшены, а хвост сжат с боков или дорсо-вентрально.
• Обычно морские животные слишком большие (например, киты) из-за плавучести соленой воды .
• Органы передвижения и равновесия у водных животных сильно различаются; рыбы используют парные и непарные плавники , у китов и черепах конечности модифицированы в лопастей , у некоторых других руки и / или ноги имеют перепончатые .
• Кожа большинства водных форм богата слизистыми железами, что делает ее скользкой. У рыб также имеется кожных чешуек, .У водных млекопитающих уменьшены или отсутствуют волосы и кожные железы (сальные и потовые железы). В качестве компенсации у них есть жировой слой под кожей, известный как барботер . Помимо изоляции корпуса, он также помогает при плавании.
• В первую очередь водные животные способны использовать растворенный в воде кислород для дыхания через общую поверхность тела, внутренние или внешние жабры и так далее. Однако вторичные водные формы вдыхают атмосферный воздух через легкие; ноздри расположены на вершине головы.
• У рыб полый отросток пищеварительного канала, называемый воздушным пузырем , функционирует как орган плавучести и вспомогательный орган дыхания, поскольку он заполнен воздухом. У китов и других млекопитающих этой цели служат чрезвычайно массивные легкие и закрывающиеся ноздри.
• Рыбы имеют боковых линий, систем, простирающихся по всей длине тела. Он содержит органы невромаста, которые действуют как реорецепторы (рецепторы давления).

Наземная адаптация

Наземные приспособления проявляют растения и животные, живущие в наземных местообитаниях.Поскольку существуют различные типы наземных сред обитания, адаптации, проявляемые организмами, также бывают разных видов.

Фоссориальная адаптация

Эта адаптация происходит у животных, ведущих подземный образ жизни. Они оснащены копающими органами и копают для еды, защиты или укрытия. С зоологической точки зрения они примитивны и беззащитны. Адаптационные особенности:

• Контур тела цилиндрический, веретенообразный или веретенообразный (например, у дождевых червей, кротов, барсуков), чтобы уменьшить сопротивление в подземном переходе.
• Голова небольшая, сужается кпереди, образуя рытую рыло.
• Шея и ушные раковины уменьшены, чтобы избежать препятствий при быстром движении через отверстия. У некоторых укорочен и хвост.
• Глаза остаются маленькими и нефункциональными.
• Конечности короткие и крепкие. Лапы широкие и крепкие, с длинными когтями и дополнительными конструкциями для рытья. У Gryllotalpa (кротовина-сверчок) передние лапы видоизменены в органы рытья.

Краткая адаптация

Это адаптация, включающая «бег», и она требуется организмам, живущим на пастбищах, поскольку отсутствие укрытий означает, что быстрый бег является важным средством защиты от врагов, находящихся там.Лошади, зебры, олени и т. Д. Демонстрируют эту адаптацию со следующими модификациями:

• Шея уменьшена, а тело обтекаемо, это снизит сопротивление воздуха во время бега.
• Кости ладоней (запястья, пястные кости) и подошв (предплюсны, плюсны) становятся компактными и часто срастаются, образуя каноническую кость.
• Локтевая кость предплечья и малоберцовая кость голени уменьшены.
• Дистальные сегменты обеих конечностей, такие как лучевая, большеберцовая и каноновая кости, удлинены для увеличения длины шага.
• Движение конечностей ограничено продольной плоскостью.

Древесная адаптация

Это также известно как адаптация сканирования и обнаруживается у животных, которые живут на деревьях или лазают по камням и стенам. Особенности, позволяющие им лучше всего подходить в среде обитания:

• Грудь, пояс, ребра и конечности крепкие и крепкие.
• Ноги и руки превращаются в хватательные (ловля) с противопоставленными пальцами (напр.г., приматы, сумчатые). Иногда цифры сгруппированы как 3 цифры и 2 цифры в синдактилии (например, Chameleon ). Для облегчения цепляния у некоторых есть удлиненные когти (например, у белок), в то время как у других есть закругленные липкие подушечки на кончиках пальцев (например, древесная лягушка Hyla ). У настенной ящерицы (Hemidactylus) имеются двойные ряды из ламелей на брюшной стороне пальцев для создания вакуума для прилипания. Это позволяет животным передвигаться даже по гладкой вертикальной поверхности.
• Часто хвост становится цепким (например, у хамелеона, обезьян).

Адаптация к пустыне

Адаптация к пустыне предназначена для образа жизни в экстремальных наземных местообитаниях. Пустынные растения (ксерофиты) и животные (ксероколы) демонстрируют адаптацию к трем задачам: получение влаги, сохранение влаги и защита от биотических и абиотических факторов. Многие из этих адаптаций носят чисто физиологический и поведенческий характер:

• Разные растения и животные используют разные механизмы для получения достаточного количества воды.Песчаная ящерица (Молко) и рогатая жаба (Phrynosoma) имеют гигроскопичную кожу, которая впитывает влагу, как промокательная бумага, даже из ненасыщенного воздуха. Кенгуровая крыса (Dipodomys) восполняет свои потребности в воде за счет метаболического синтеза. Другие удовлетворяют свои потребности в воде за счет потребляемой пищи.
• Животные пустыни предотвращают потерю воды из своего тела, уменьшая площадь поверхности, делая кожу непроницаемой за счет ее утолщения и затвердевания, а также за счет наличия чешуек и шипов ( Phrynosoma , Moloch ), уменьшая количество потовых желез в млекопитающие, избегая дневной жары, ища тени скал и становясь активными ночью (ночной образ жизни) и выделяя отходы в виде твердых сухих гранул.
• Некоторые животные пустыни накапливают воду в своем теле и экономно расходуют ее; верблюд накапливает воду в тканях по всему телу, тогда как пустынная ящерица ( Uromastix ) накапливает ее в толстой кишке.
• Из-за песка и пыли в воздухе уши, глаза и ноздри защищены клапанами, чешуей, бахромой, веками или уменьшаются в размерах.
• Jackrabbits (Lepus) , [fox] es ( Vulpes velox ) , у других есть большие ушные раковины, которые служат эффективными радиаторами тепла без потери влаги.
• Окраска и поведение позволяют животным гармонировать с окружающей средой пустыни. Например, песочного цвета и грубой кожей Phrynosoma при обнаружении угроз копается в песке, чтобы стереть контур тела и гармонировать с фоном.
• Обладание ядом (яд) используется для самообороны, и почти все пустынные змеи и пауки ядовиты.

Защитное приспособление

Защита от врагов, хищников и даже ошибок достигается за счет использования защитных приспособлений и механизмов, таких как скользкие поверхности, рога, шипы, неприятные запахи (напр.g., землеройка), яд, твердые панцири, аутотомия (саморез) хвоста (например, стенная ящерица) или с помощью окраски вместе с поведенческими позами. Цвета используются для разных целей:

• Загадочная окраска или камуфляж предназначен для того, чтобы сделать животных невидимыми или неотличимыми от окружающей среды за счет ассимиляции с фоном или путем разрушения контура тела. Животные, живущие в снежных условиях, могут быть белыми, лесные животные — полосатыми или пятнистыми, а животные пустыни — песочными.Хамелеон имеет несколько слоев и разновидностей хроматофоров, которые позволяют ему изменять свой цвет в зависимости от цвета окружающей среды.
• Сходство окраски , вместе с морфологическими особенностями и поведенческими позами, заставляет животных в точности походить на определенные неинтересные объекты окружающей среды, тем самым обеспечивая защиту. Некоторые из примеров — палочники, листовые насекомые (Phyllium) и другие.
• Предупреждающая окраска предназначена для предотвращения ошибочной встречи с опасными животными в целом или встречи с неприятными организмами хищниками.Эти животные имеют такую ​​окраску, чтобы рекламировать их опасные или неприятные на вкус. Gila monster (Heloderma) , единственная известная ядовитая ящерица, имеет ярко-черные, коричнево-желтые и оранжевые полосы. Большинство ядовитых змей обладают предупреждающей окраской. Пчелы и осы предупреждают других о своих укусах.
• Мимикрия определяется как имитация одного организма другим с целью сокрытия, защиты или других преимуществ. Вид, который имитирует, называется подражателем , а тот, который копируется как модель .В зависимости от целей мимикрии может быть защитной или агрессивной.
  • Защитная мимикрия — это защитная симуляция безвредного вида по форме, внешнему виду, цвету и поведению другого вида, которая является неприятной или опасной. Например, некоторые безобидные мухи с парой крыльев могут имитировать четырех крылатых пчел или ос, которые являются хорошо известными опасными насекомыми, тем самым получая защиту. Это мимикрия Бейтса . Если два вида имеют одинаковую предупреждающую окраску и взаимно рекламируют свою опасность или непривлекательность, чтобы хищники научились избегать их обоих, то это называется мимикрия Мюллера .
  • Агрессивная мимика используется хищниками. Здесь хищник имитирует организм, который предпочитает его жертва, чтобы поймать последнюю. Например, африканская ящерица похожа на цветок, паук может напоминать цветок орхидеи и т. Д.

Приспособление Volant

Адаптация к воланту относится к адаптации у людей, ведущих образ жизни летающих животных. Включены модификации, которые помогают организмам поддерживать и продвигать свое тело в воздухе.Это может быть для пассивного планирования или для активного истинного полета.

Пассивное скольжение

Эти типы движений не требуют движения, кроме начальной силы прыжка и силы тяжести. Он характеризуется прыжками или прыжками с высокой точки и удерживается некоторыми поддерживающими органами, чтобы скользить на более низкие уровни.

• Кожа с обеих сторон тела расширяется и растягивается между передними и задними конечностями, образуя то, что называется патагиумом .Патагии являются поддерживающими органами у многих животных, в том числе у белки-летяги (Sciuropterus) и летающего лемура (Galeopithecus volans) . У летающей ящерицы (Draco) патагии поддерживаются удлиненными на 5/6 ребрами.
• Летающая лягушка (Rhacophorus) обладает очень большими перепончатыми лапами для поддержания жизнедеятельности. Его пальцы оканчиваются липкой подушечкой, чтобы обеспечить сцепление с посадочной поверхностью.
• У летучей рыбы (Exocoetus) грудные плавники увеличены, образуя поверхность скольжения, а брюшная доля хвостового плавника удлиняется, образуя рывки по поверхности воды, подталкивая животное к планирующему полету.Рыба совершает этот перелет на расстояние от 200 до 300 метров, чтобы спастись от крупной рыбы. Другие роды летающих рыб: Dactylpterus , Pantodon и Pegasus .

Активный истинный полет

Активный истинный полет — это воздушный полет с поддержанием и движением; он встречается среди живых форм у насекомых, птиц и летучих мышей. Считается, что их полет, будучи очень разными группами, развивался независимо. Тем не менее, у них есть много общих черт:

• Хотя органы полета у всех групп являются крыльями, их строение сильно различается.
  • Крылья насекомых состоят из кутикулы, укрепленной за счет утолщения, называемого жилками. Обычно на дорсо-латеральной стороне мезо- и заднегрудного сегментов развиты две пары крыльев. У двукрылых развиты только мезо-грудные крылья.
  • Крылья летучей мыши модифицированные передние конечности. Плечевая кость хорошо развита, лучевая кость длинная и изогнутая, а локтевая кость рудиментарна. Палец (большой палец) свободен и когтистый для ползания и лазания. Патагии поддерживаются удлиненными вторыми, третьими, четвертыми и пятыми пальцами.
  • Крылья птицы также являются модификацией передних конечностей, но с уменьшенными пальцами. Они представляют собой самые специализированные крылья среди современных крыльев. Перья полета несут на руке и кисти, образуя хорошо расправленные крылья.
• Грудина (грудина) хорошо развита для прикрепления летательных мышц. У птицы килеватая.
• Присутствуют особенно сильные летные мускулы.
• Корпус особенно легок у птиц за счет:
  • наличие пневмокости
  • сокращение внутренних органов, эл.г., яичник и яйцевод правой стороны, мочевой пузырь
  • Наличие воздушных мешков в теле
  • Наличие светлых перьев, покрывающих тело
• Зрительная доля головного мозга особенно у птиц сильно развита, и глаза также имеют большие размеры, что обеспечивает хорошее зрение. Чтобы преодолеть внезапное изменение давления воздуха, глаза имеют характерные склеротические пластинки, а также гребешковые, сосудистые и пигментированные структуры, называемые пектином. Они регулируют давление жидкости в глазах.
• Превращение передних конечностей в крылья у птиц компенсируется наличием беззубых роговых клювов и длинной гибкой шеи.

Теории адаптации

Жан-Батист Ламарк был одним из первых, кто выдвинул теорию адаптации, предлагая процесс, посредством которого такая адаптация могла возникнуть. Его теория получила название наследования приобретенных характеров. Но он не смог объяснить происхождение и наследование характеров как популяционного феномена.Эпигенетика (Pray 2004) и балдвиновская эволюция (Nortman 2003) предлагают аналогичные процессы в современной эволюционной теории.

Затем Чарльз Дарвин предложил более конкретное объяснение адаптации, которое согласуется с наблюдениями. Его теория естественного отбора предложила механизм, с помощью которого подходящие для конкретной среды признаки могли постепенно преобладать в полиморфной популяции. Теория Дарвина настолько популярна, что термин «адаптация» иногда используется как синоним естественного отбора или как часть определения («Адаптация — это процесс, с помощью которого животные или растения посредством естественного отбора становятся лучше приспособлены к своей среде».») Однако большинство биологов не одобряют это использование, что также приводит к круговым рассуждениям. Тем не менее, теория Дарвина не дает оснований для основного полиморфизма, на котором работает естественный отбор, и доказательств того, что естественный отбор является направляющей силой изменений на макроэволюционном уровне. такие как новые конструкции, ограничиваются экстраполяцией изменений на микроэволюционном уровне (на уровне видов).

Индустриальный меланизм часто представляется как лучший наглядный пример эволюции адаптивной модификации.В данном случае существуют две формы пяденицы перечной (Biston betularia) , меланическая и немеланическая формы. Полевые исследования в Англии за 50-летний период показывают, что доля меланических форм увеличилась в загрязненных районах из-за феномена промышленного меланизма. Этот сдвиг в сторону более темных меланических форм приписывают усиленному хищничеству птиц светлых бабочек, потому что более светлые формы легче увидеть на стволах деревьев, которые становились все более темными из-за загрязнения.Однако Уэллс (Wells, 2000) указал на недостатки исследований, в том числе на тот факт, что пяденицы обычно не садятся на стволы деревьев, а во многих ситуациях даже наблюдаются обратные корреляции с загрязнением.

Список литературы

• Альшер, Р. Г. и Дж. Р. Камминг, 1991. «Стрессовые реакции у растений: механизмы адаптации и акклиматизации», Ежеквартальный обзор биологии 66 (3): 343-344.
• Форд, М. Дж. 1983. «Изменяющийся климат: реакция естественной фауны и флоры», Журнал экологии 71 (3): 1027-1028.
• Нортман Д. Эволюция фенотипической пластичности через эффект Болдуина. Noesis VI: Article 4, 2003. Проверено 20 мая 2007 г..
• Молитесь, Л. А. 2004. Эпигенетика: Геном, познакомьтесь со своим окружением. The Scientist 18 (13): 14. Проверено 20 мая 2007 г.
• Science Aid 2006. Адаптация. Проверено 7 мая 2007 г.
• Settel, J. 1999. Взрывные муравьи: удивительные факты о том, как животные адаптируются, Нью-Йорк: книги Atheneum для юных читателей, ISBN 0689817398
• Уэллс, Дж.2000. Иконы эволюции: почему многое из того, что мы говорим об эволюции, неверно, Вашингтон, округ Колумбия: Regnery Publishing, ISBN 0895262762

Кредиты

New World Encyclopedia писатели и редакторы переписали и завершили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства.Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Физиологическая адаптация — Определение и примеры

Физиологическая адаптация
n., Множественное число: физиологическая адаптация
Определение: метаболическая или физиологическая адаптация в ответ на раздражитель окружающей среды, приводящая к улучшенной способности справляться с изменяющейся окружающей средой

Если мы посмотрим В ходе эволюционной истории мы обнаруживаем, что ни самые гениальные и умные, ни самые сильные и стойкие не выдерживают испытаний, поставленных природой.Скорее природа выбирает наиболее адаптируемые виды, чтобы продвинуться в биологическом путешествии по шкале эволюционного времени. Адаптация — это биологический процесс, который делает вид в высшей степени приспособленным (как генотипически, так и фенотипически) ко всем изменениям, происходящим в его окружающей среде. Чарльз Дарвин также указал на тот же факт, что только те виды, которые обладают высокой «биологической приспособленностью» , то есть способностью адаптироваться к изменениям в окружающей среде, будут отобраны природой для передачи своих генов следующему поколению.Итак, адаптации — это в основном результаты естественного отбора.

Определение физиологической адаптации

Рис. 1: Блок-схема, объясняющая, как происходит адаптация. Источник: Аканкша Саксена из Biology Online.

Из всех различных типов адаптации физиологические адаптации демонстрируют богатство разнообразия, функций и значения почти во всех формах жизни на этой планете. Итак, если спросить, что такое физиологическая адаптация, ее можно определить как «набор текущих типов внутриклеточных, биохимических и метаболических корректировок внутри организма, чтобы поддерживать его равновесие при любых условиях окружающей среды ».Эта форма адаптации продолжает развиваться с течением времени, принимая различные формы в соответствии с требованиями организма; следовательно, он динамичный по своей природе. Для поддержания жизнедеятельности и репродуктивного преимущества адаптация растений и животных к окружающей среде является основной движущей силой сохранения видов, независимо от того, насколько жесткими являются экологическая, климатическая, ресурсная или нишевая конкуренция.

Как происходит адаптация? Природа время от времени ставит перед каждым видом множество проблем.Это может быть поиск:

• Подходящее место для жизни
• Доступность ресурсов (еда, вода, солнечный свет, питательные вещества и т. Д.)
• Сражайтесь за партнера (чтобы произвести потомство и передать гены)

Итак , мы понимаем, что все эти проблемы являются различными стимулами для организма или вида. Вызовы вместе с ними создают большое давление и стресс. Чтобы противостоять этим стрессам, виды на протяжении миллионов лет развивают набор «адаптивных ответов» .

Физиологическая адаптация (определение биологии): метаболическая или физиологическая адаптация в клетке или тканях организма в ответ на раздражитель окружающей среды, приводящая к улучшенной способности этого организма справляться с изменяющейся окружающей средой. Это также может быть ответ организма на определенный внешний раздражитель с целью поддержания гомеостаза.

Примеры физиологической адаптации: загар кожи при длительном пребывании на солнце, образование мозолей на руках в ответ на повторяющийся контакт или давление, а также способность некоторых организмов поглощать питательные вещества при низкой температуре. кислородное напряжение.

Типы адаптации

В основном существует 3 типа адаптации, а именно структурных адаптаций , поведенческих адаптаций, и физиологических адаптаций .

A. Структурная адаптация

Роль: вносить изменения в физическую структуру вида с течением времени, чтобы сделать его физически оснащенным.
Примеры: изменение размеров тела, окраски, формы органов и придатков.
Характер адаптаций: Обычно наследуется и относится к адаптациям, передаваемым из поколения в поколение.

• В царстве растений механизм преодоления тепла таков, что у пустынных растений развиваются толстые стебли и редуцированные листья, называемые шипами. Эти изменения в физических характеристиках помогают им хорошо адаптироваться к сильной жаре.
• В царстве животных камуфляж является прекрасным примером. Хамелеоны могут уклоняться от своих хищников, поскольку они меняют свой внешний вид, то есть цвет, и становятся незаметными для глаз.

Рис. 2. Структурная адаптация растений: редуцированные листья, называемые шипами, у пустынных растений (слева).Структурные адаптации у животных: хамелеоны могут менять окраску тела (слева).

B. Поведенческие адаптации

Роль: Ответственный за изменения в поведении и способах действий представителей вида.
Примеры: мигрирующие навыки, спячка, способность ловить насекомых у насекомоядных растений и брачное поведение у птиц и животных.
Характер адаптации: Обычно не передаются от одного поколения к другому, скорее они усваиваются каждым организмом вида в течение его жизни.

• В царстве растений различные типы тропизмов, такие как фототропизм, тигмотропизм, гравитропизм, и т. Д. , являются поведенческими адаптациями. Растения отращивают побеги к источнику света, чтобы максимизировать фотосинтетический урожай.
• В животном мире миграционное поведение птиц важно для выживания в невзгодах одной среды обитания, в которой они в основном живут. Они перемещаются из одной среды обитания в другую в поисках пищи, места для жизни и размножения.

Рисунок 3: Гравитропизм и фототропизм: реакция растений на свет и гравитацию. Источник: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

Миграционное поведение птиц является прекрасным примером поведенческой адаптации животных.

C. Физиологические адаптации

Эти адаптации представляют собой физиологические реакции организма на изменения в его микро, — и макросреде. Они наделяют организм улучшенной способностью адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды, действуя на клеточных, физиологических, метаболических, и биохимических уровнях .В биологии определение физиологической адаптации звучит как «изменения в основном метаболоме организма для поддержания гомеостаза в наихудших условиях и тенденциях окружающей среды» . Здесь для нас становится важным понять два основных термина: метаболом и гомеостаз .

• Метаболом — это совокупность всех метаболитов, вырабатываемых всеми клетками организма в ходе метаболической активности, которую он осуществляет для поддержания жизни и основных функций.Таким образом, Metabolome дает нам четкое представление о физиологических характеристиках и состоянии организма. Чтобы адаптироваться к экстремальным условиям, клетки тела должны вести себя по-другому, производя, таким образом, целый новый или модифицированный спектр метаболитов, которые могут способствовать легкой акклиматизации к новым условиям.
• Гомеостаз — это механизм тела для поддержания довольно стабильного равновесия. Останется ли тело в этом естественном физиологическом равновесии или нет, определяется балансом между двумя основными факторами: новыми условиями окружающей среды и способностью организма реагировать.Посмотрите на рисунок ниже, чтобы понять концепцию поддержания гомеостаза и то, какую важную роль в этом играет физиологическая адаптация.

Рисунок 4: Схематическое изображение того, как гомеостаз имеет многофакторную зависимость и как физиологические адаптации помогают организму справляться с неблагоприятными условиями окружающей среды. Если какие-то физиологические адаптации уже существуют, гомеостаз не сильно нарушается; даже если его потревожили, с этим легко справиться. Но если возникают какие-то новые конечности, метаболом действует быстро, приобретая некоторые физиологические признаки, чтобы спасти организм от любых смертельных случаев.Источник: Аканкша Саксена из Biology Online.

ЧИТАЙТЕ: Физиологический гомеостаз — Учебное пособие по биологии

Теперь, когда мы знаем, как определять физиологическую адаптацию в более широком аспекте, давайте перейдем к пониманию ее природы.

Природа физиологической адаптации

Существует множество противоречий во мнениях относительно ее природы, является ли она наследственной или нет. Любая способность организма на клеточном уровне должна определяться генетической структурой организма.Поскольку физиологическая адаптация — это проявление клеточных и метаболических изменений, она должна быть генетически определена и, следовательно, передаваться от одного поколения к другому.

Напротив, поскольку организм в высокой степени способен приобретать внутренние изменения в течение своей жизни в ответ на измененные внешние условия (например, загар), физиологические адаптации не кажутся наследуемыми или генетически определенными, скорее приобретаемыми в течение собственной жизни.

В биологии адаптация относится к приспособлению или изменениям в поведении, физиологии и структуре организма, чтобы стать более приспособленным или приспособленным к окружающей среде.Согласно теории эволюции путем естественного отбора Чарльза Дарвина, организмы приспосабливаются к окружающей среде, чтобы лучше приспособиться к выживанию и передать свои гены следующему поколению. Однако, в отличие от эволюционной адаптации, которая включает в себя адаптацию от поколения к поколению, физиологическая адаптация, как правило, узка по своим масштабам и включает реакцию человека на конкретный, обычно узкий диапазон стимулов.

Функции физиологической адаптации

Какова роль физиологической адаптации в организмах и в окружающей среде? Вот некоторые из них:

• Физиологические адаптации помогают выживанию организмов в их экологических нишах.
• Физиологические адаптации способствуют нормальному росту и развитию.
• Физиологические адаптации помогают регулировать температуру тела, давление, ионный баланс и скорость метаболизма.
• Физиологическая адаптация, выраженная в сохранении ресурсов (вода / питательные вещества) или максимизации ресурсов (солнечный свет / ионы)

Примеры физиологической адаптации

Примеры физиологической адаптации в различных царствах:

Грибы и бактерии

• Разработка антибиотиков и устойчивость к противогрибковым препаратам : Бактерии и грибы очень быстро эволюционируют, и их популяция отличается огромным разнообразием.При воздействии этих агентов, препятствующих росту, стрессовые условия вызывают быстрые спонтанные мутации. А когда устойчивые размножаются, они развивают сильную способность к распространению даже при применении антибиотиков.
• Устойчивость к тяжелым металлам : R-плазмиды (плазмиды устойчивости) придают бактериям различные типы устойчивости, включая устойчивость к тяжелым металлам; например, устойчивость к ртути, которая смертельна, если с ней не бороться.
• Антифризные белки : Присутствие антифризов белков было впервые зарегистрировано у животных, а затем и у растений.Эти белки предотвращают образование кристаллов льда и их внеклеточное увеличение и тем самым спасают клетки от значительного повреждения клеточной мембраны кристаллической структурой.

Рис. 5. Белки-антифризы связываются с увеличивающимися кристаллами льда и предотвращают их перекристаллизацию и дальнейший рост растений. Кредит изображения: Растения и пипетки.

Растения

• Механизм CAM : Это механизм временного разделения для концентрации и фиксации углерода.Растения засушливых районов концентрируют CO ₂ только в ночное время, чтобы уменьшить эвапотранспирацию и зафиксировать углерод в дневное время. Это физиологическая адаптация ананаса, нефрита, кактусов и т. Д.
• Производство яда : Чтобы защитить себя от травоядных, многие растения развивают механизмы производства яда; как у растений крапивы двудомной и многих растений семейства пасленовых.
• Покой семян у растений прибрежных районов : Из-за чрезвычайно засоленных условий семена растений в прибрежных районах адаптировались к покою и прорастают, когда условия становятся подходящими.Пример — мангровые заросли.

Рисунок 6: Примеры установок с механизмом CAM. Слева: ананас. Справа: кактусы (вверху) и множество орхидей (внизу).

Дополнительные примеры: Регулирование водных ресурсов растений

Животные и люди

Для того, чтобы животные могли эффективно функционировать в любой данной среде, необходимо приспособиться к окружающей среде. Вот несколько примеров адаптации у животных:

• Производство яда : Это физико-химическая адаптация, которая помогает животным отгонять хищников и легче ловить свою добычу. Примеры: змей, пчел, пауков.
• Концентрация мочи : Животные пустыни живут в засушливых, засушливых и экстремальных условиях и требуют адаптации животных, которая может дать им возможность выжить даже в условиях острой нехватки воды. Для этого существует модифицированный механизм концентрации мочи в почках. Примеры — фенек, верблюды и т. Д.
• Производство неприятного запаха : Чтобы отпугнуть всех потенциальных хищников или конкурентов, скунс производит характерный отвратительный химикат и распыляет его.
• Дубление (у людей) : Эта адаптация является наиболее важной для человеческих популяций, живущих в диапазоне температур 23-46 ºC, поскольку эта зона имеет различные уровни и интенсивность УФ-B в зависимости от сезона.
• HIIT (у людей) : Многие недавние исследования показывают, что высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT) наделяют людей очень высокой выносливостью и помогают избежать большинства хронических проблем со здоровьем, связанных с современным образом жизни.Он действует на физиологическом уровне клетки и увеличивает митохондриальный биогенез в клетках человеческого тела, тем самым расширяя его возможности.

Рис. 7. При угрозе скунсы выделяют неприятный запах, чтобы отпугнуть хищников. Источник: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

Другие примеры: Регулирование водопользования для животных

Интересный факт: Интересный пример, когда сочетание структурной, поведенческой и физиологической адаптации помогает организму !!

Венерина мухоловка

Структурная: Структура этого насекомоядного растения является структурной адаптацией, которая развивалась в течение миллионов лет.Базовая структурная структура такова, что когда насекомое приземляется, и механодатчики воспринимают сигнал прикосновения, они самопроизвольно закрывают ловушку.

Поведенческие: Поведенческий аспект — это механизм закрытия, который работает путем передачи электрического заряда. Ловушка закрывается только тогда, когда установлен определенный потенциал.

Физиологический: И последний физиологический аспект адаптации здесь — секреция нектара по краям листьев для привлечения добычи и присутствие пищеварительных ферментов внутри растения для метаболизма и переваривания насекомых.

Рис. 8: Механизм ловли насекомых венерианской мухоловкой. Источник: Hedrich R., 2018

Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы узнали о физиологической адаптации.

Ссылки

• Хедрих Р., Нехер Э. (2018) Венерина мухоловка: как работает возбудимое плотоядное растение. Trends in Plant Science, 23 (3): 220-234 DOI: https: //doi.org/10.1016/j.tplants.2017.12.004
• Griffith M., Ala P., Yang D.S.C., Hon W.C., Моффатт Б.А. (1992) Антифризный протеин, эндогенно продуцируемый в листьях озимой ржи. Физиология растений, 100 (2): 593–596. doi: 10.1104 / pp.100.2.593
• Иевиньш Г. (2006) Биологические основы биологического разнообразия: физиологические адаптации растений к гетерогенным местообитаниям вдоль морского побережья. Biology 710: 53–79 Corpus ID: 54748771
• Zheng R., Wu S., Ma N., Sun C. (2018) Генетические и физиологические адаптации морских бактерий Pseudomonas stutzeri 273 к стрессу ртути.Границы микробиологии, 9 (682) doi: 10.3389 / fmicb.2018.00682
• Яблонски Н.Г., Чаплин Г. (2010) Пигментация кожи человека как адаптация к УФ-излучению. В свете эволюции, 4 (9)
• Gibala M.J., Little J.P., MacDonald M.J., Hawley J.A. (2012) Физиологическая адаптация к низкообъемным высокоинтенсивным интервальным тренировкам для здоровья и болезней. Журнал физиологии, 590: 1077–1084 DOI: 10.1113 / jphysiol.2011.224725

© BiologyOnline.com. Контент предоставлен и модерируется редакторами Biology Online.

Адаптация животных: факты (Научный путь: Общественное телевидение Айдахо)

Белые медведи в Арктике. Зебры на африканских равнинах. Морские черепахи в океане. Ящерицы в пустыне. Во всем мире так много разных видов животных! Как животные могут жить в стольких разных местах? Ответ — приспособлений .

Адаптация — это характеристика, которая помогает животному выжить в его среде обитания. Все животные должны иметь возможность добывать пищу и воду, защищать себя от вреда, противостоять климату и воспроизводить потомство, чтобы виды не вымерли.Итак, любое животное, которое успешно выживает на суше или в воде, имеет физические или поведенческие адаптации, которые помогают ему в достижении этих целей. Адаптация может быть частью тела, покровом тела, функцией тела или поведением, которое увеличивает шансы животного на выживание в определенном месте.

Животные со временем развивают эти адаптации, чтобы соответствовать среде, в которой они живут. Процесс естественного отбора означает, что животные с особенностями, которые помогают им выжить, с большей вероятностью выживут и передадут эти черты своему потомству.Эти адаптации происходят в течение длительных периодов времени, поскольку животные приспосабливаются к условиям окружающей среды. Для развития адаптации требуется много поколений. Хотя среда обитания обеспечивает животным пищу, воду и укрытие, выживание — это нечто большее, чем просто среда обитания. Это их собственные приспособления, которые позволяют животным получать пищу, оставаться в безопасности и размножаться в этой конкретной среде обитания. Без их адаптации вид не смог бы процветать в этой среде.

Животные живут повсюду на Земле.В некоторых местах на Земле очень жарко, а в других — очень холодно. В некоторых местах много воды и растений, а в некоторых совсем мало. Животные могут жить в самых разных местах мира, потому что они имеют особую адаптацию к местности, в которой они живут. Например, обезьяна с проворными конечностями и длинным хвостом для лазания хорошо приспособлена к джунглям, но ей будет трудно в холодных безлесных полярных регионах. Лохматому шерстистому овцебыку комфортно в Арктике, но не в тропическом климате.

Адаптации — это то, что позволяет такому разнообразию видов животных жить на суше, в морях и в небе Земли. Благодаря адаптации животные нашли способы населять любую среду на Земле! Давайте посмотрим на некоторые из удивительных приспособлений, которые развили животные.

Физическая адаптация

Физическая адаптация включает части тела, покровы тела и физиологические характеристики, которые помогают животным выжить, найти пищу и оставаться в безопасности.

Факты об адаптации для детей: детская энциклопедия

Части тела

Форма клюва, тип лап, расположение глаз, наличие усов, форма носа или ушей и острота зубов — все это примеры структурных приспособлений, которые помогают различным животным выжить. Как показано на рисунке справа, разные виды птиц приспособили разные клювы, которые помогают им добывать свой особый источник пищи. Клювы бывают всех форм и размеров.Например, у ястреба острый изогнутый клюв, который разрывает пищу на мелкие кусочки. У колибри длинный и тонкий клюв, чтобы проникать в цветы и собирать нектар. У попугая сильный толстый клюв, который помогает раскалывать фрукты и орехи. У пеликана длинный клюв с мешочком, который помогает ему вытаскивать рыбу из воды.

Приспособлениями могут быть любые части тела. Лошади и зебры имеют плоские зубы для измельчения пищи (травы), в то время как львы имеют острые зубы, чтобы рвать пищу (мясо). Чтобы убежать от хищников, зебры также обладают отличным слухом и зрением, а также мощными ногами для бега и ударов ногами.У птиц есть полые кости, которые помогают им летать. У уток есть сальные железы, которые не позволяют их перьям намокать водой, и перепончатые лапы, которые помогают им плавать. У дятла не только сильный острый клюв для сверления отверстий, но и очень длинный зазубренный язык для ловли насекомых, два пальца на ногах, которые обращены назад, чтобы помочь лазать по деревьям, и жесткий хвост для поддержки на дереве. У аллигаторов глаза и ноздри расположены на макушке головы, что позволяет им держать большую часть своего тела под водой, чтобы жертва не могла их видеть.Для речных выдр бакенбарды — это приспособление, которое помогает им преодолевать узкие места как на суше, так и в воде. У барсуков острые когти для рытья нор и туннелей, а также для добычи пищи. Поскольку они живут под землей, отличное зрение не является адаптацией, которая им нужна; у барсуков и кротов часто плохое зрение. Узнайте больше о физической адаптации.

Животные в пустыне обладают особыми приспособлениями, которые помогают им экономить воду и выживать в среде обитания с экстремальными температурами и отсутствием укрытия.У верблюдов есть горбы, где они могут накапливать жир, что позволяет им обходиться без еды и воды в течение определенного периода времени. У верблюдов также есть два ряда длинных густых ресниц, которые защищают их глаза от песка, и их ноздри также могут быть закрыты. Их широкие кожаные копыта действуют как снегоступы, не позволяя им утонуть в песке. У других пустынных животных есть другие приспособления. У зайцев большие уши, которые охлаждают их, распределяя тепло тела. У лисиц фенек густой мех на подошвах ног, поэтому они могут ходить по жаркой пустыне.Узнайте больше об адаптации к пустыне.

Факты об адаптации для детей: Kiddle Encyclopedia

В полярных средах обитания животные также обладают важными приспособлениями, которые позволяют им сохранять тепло и выдерживать экстремальные холода. Например, пингвин живет в Антарктике и плавает по ледяной воде. Его перья плотно сложены и многослойны, как черепица. Эти специальные перья не пропускают холодную воду и сохраняют тепло тела. Глаза пингвина имеют специальные линзы, которые позволяют ему видеть как над водой, так и под водой.Его мощные крылья помогают ему плавать в воде, а ноги помогают ему управлять во время плавания. Возможность оставаться в тепле, хорошо видеть и быстро плавать помогает пингвину находить пищу и избегать хищников. В Арктике у белых медведей перепончатые передние лапы, форма которых позволяет им перемещаться по воде. Их ступни покрыты волосатыми шишками, которые держат лед и не дают им поскользнуться, а слой жира защищает их от холода. Узнайте больше о полярных адаптациях.

Подобные животные часто имеют разную адаптацию в зависимости от того, где они живут.Например, у песца пустыни большие уши для теплового излучения, а у песца маленькие уши для сохранения тепла тела. Снежные совы имеют сильно оперенные ноги и ступни, в то время как эльфийские совы, живущие в теплом южном климате, имеют слегка оперенные ноги.

Животные, обитающие в океанах, обладают уникальными приспособлениями, которые позволяют им перемещаться по воде и защищаться от морских хищников. Например, у акул обтекаемые тела для быстрого плавания и носы со специальными датчиками, которые позволяют им ощущать электрические поля, создаваемые другими рыбами и животными.Скаты плавают по дну океана, при этом их глаза находятся на верхней части тела, а рот — на дне, так что они могут видеть во время плавания и при этом есть пищу, которую находят на песке. Омары используют свои когти, чтобы раздавить пищу, и свои сильные хвосты, чтобы двигаться назад по дну океана. У морских котиков есть четыре плавника, которые помогают им плавать, с задними ластами, которые толкают их вперед, и передними ластами, которые помогают им управлять. Узнайте больше об адаптации к океану.

Некоторые физические приспособления преследуют несколько целей.Рога и рога могут использоваться животными для защиты себя, для борьбы с другими за территорию или для привлечения партнера. Твердый панцирь краба защищает его от хищников, от высыхания и раздавливания волнами. Иногда у нескольких видов есть приспособления, которые подходят друг другу. Например, насекомые-опылители адаптированы к цветущим растениям, их части тела предназначены для совместной работы. В Африке птицы-быкпекеры сидят на спинах зебр и собирают вшей и насекомых в пищу, что приносит пользу обоим животным.

Покрытие и окраска кузова

Покровы для тела являются важным приспособлением для многих животных. У млекопитающих, живущих в холодном климате, есть густой мех, чтобы удерживать тепло. У тех, кто живет в теплом климате, шерсть или мех гораздо тоньше. Для птиц перья — это приспособление, которое служит нескольким целям: они согревают птиц в холодную погоду и охлаждают в жаркую погоду, позволяют им летать и помогают им привлекать партнеров. Рептилии покрыты чешуей, которая защищает их организм от условий окружающей среды.Рыбы имеют перекрывающуюся чешую, которая не только защищает их от травм, но и снижает сопротивление воды, когда рыба плавает. Кроме того, многие рыбы покрыты слоем слизи, который помогает им быстрее перемещаться по воде.

Еще одна важная адаптация — маскировка. Многие животные имеют цвета или узоры, которые помогают им сливаться с окружающей средой, чтобы они могли успешно находить пищу или прятаться от хищников. Полоски и пятна могут помочь хищникам и жертвам слиться с окружающей их средой.Животные с пятнистым мехом часто живут в лесных районах. Пятна ягуара помогают ему сливаться с небольшими солнечными пятнами, доходящими до тенистого тропического леса, в то время как снежный барс, который живет в заснеженных лесистых горах, заметил мех, который помогает ему прятаться среди деревьев и снега.

Некоторые зеленые насекомые могут выглядеть как листья на дереве. Коричневые гремучие змеи сливаются с камнями, почвой и сухой травой, где они живут. Яркие тропические рыбы прекрасно сочетаются с коралловыми рифами.Каракатицы и листовые лягушки могут менять свой внешний вид в соответствии с окружающей средой. Хамелеон — это ящерица, которая может менять цвет кожи для маскировки. Цвет шерсти зайца-снегоступа меняется в зависимости от сезона: летом он коричневый, а зимой белый, чтобы слиться со снегом. Узнать больше о камуфляже.

Snowshoe HareLeaf InsectGecko

Иногда окраска — это адаптация с другой целью, чем камуфляж. Например, цветной хвост павлина-самца используется для привлечения партнера.Некоторые ядовитые лягушки и бабочки имеют яркие живые цвета, которые выделяют их из окружения и служат предупреждением для хищников, чтобы они держались подальше.

Гусеница, имитирующая бабочку-палку

У некоторых животных внешний вид имитирует непищевой объект или они напоминают вредное или неприятное животное, которого избегают хищники. Это приспособление для имитации чего-либо другого, чтобы обмануть хищников, называется мимикрией. Например, у некоторых бабочек есть большие пятна, имитирующие глаза большого животного, такого как сова.Некоторые насекомые, такие как трость, напоминают ветку, а бражник — как оборванный мертвый лист. Эти маскировки помогают им выжить, поскольку хищники не нападают на ветки или листья. Неядовитая королевская змея имеет окраску, которая делает ее похожей на ядовитую коралловую змею, поэтому хищники оставляют королевскую змею в покое. Безобидная бабочка наместника напоминает горькую на вкус бабочку-монарх, поэтому хищники также избегают бабочки наместника.

Безобидная бабочка наместника и Ядовитый монарх
Безвредная молочная змея и Ядовитая коралловая змея
(Факты о мимикрии для детей, Детская энциклопедия)

Физиологические адаптации

Физиологические адаптации отличаются от частей тела и окраски, потому что они не видны по внешнему виду животного, но они являются важными адаптациями внутри тела животного.Например, у многих пустынных животных нет потовых желез, что позволяет им удерживать влагу, поэтому им не нужно много пить. Некоторым животным вообще не нужно пить воду, поскольку они получают всю необходимую воду от насекомых, растений и семян, которые они едят. У некоторых грызунов есть особые почки, которые возвращают воду в кровоток, а не теряют ее при мочеиспускании. У крокодилов есть внутренние железы, которые избавляются от соли, которую они потребляют, когда глотают свою морскую добычу.

Существуют внутренние защитные приспособления, такие как змеи, производящие яд в своих телах, скунсы, производящие дурно пахнущие брызги, рогатые жабы, брызгающие кровью из глаз, и многоножки, выделяющие токсины через кожу.У других животных есть тела, выделяющие слизь, например, улитки, которые используют ее, чтобы плавно скользить по земле, или миксины, которые душат своих нападающих слизью.

Другая адаптация — это специально развитые слух, обоняние или зрение, которые намного превосходят человеческие способности. Например, у африканского слона в носу 2000 рецепторов запахов по сравнению с 400 рецепторами человека. Зрение сапсана настолько острое, что он может заметить мышь за милю. Некоторые животные используют чувства помимо пяти чувств, которые есть у человека.Эти сенсорные адаптации включают в себя эхолокацию, которая позволяет летучим мышам определять местонахождение своей добычи, издавая звуки, отражающиеся от других объектов, и инфракрасное обнаружение, которое позволяет змеям ощущать тепловое излучение от видов добычи в ночное время.

Большинство приспособлений не действуют поодиночке, а работают вместе, чтобы обеспечить выживание животного. Большинство людей знают, что у жирафа очень длинная шея, которая помогает ему дотянуться до листьев на верхушках деревьев (адаптация части тела), но менее очевидным может быть очень большое сердце жирафа, которое перекачивает кровь по этой длинной шее, чтобы достичь его мозга (физиологическая адаптация.Кроме того, у него есть пятнистая шерсть для маскировки, 18-дюймовый язык, который может обвиваться вокруг веток, и способность выпивать 12 галлонов воды за один раз, когда он наталкивается на скудное отверстие для воды. Все эти приспособления, работая вместе, помогают жирафу добиться успеха в окружающей среде.

Поведенческая адаптация

Подобно физической адаптации, поведенческая адаптация увеличивает шансы животных на выживание. Это унаследованное поведение, которому животные не должны учиться.Возможно, вы слышали, что такое поведение называется инстинктом. Птица, строящая гнездо, или лев, охотящийся на зебру, — примеры инстинктивного поведения.

Одна из самых важных поведенческих адаптаций — это совместное проживание в группах. Эти группы часто называют стадами, семьями, колониями, стаями и стаями, но есть много уникальных названий для групп животных, таких как стая китов, стая рыб или прайд львов. Эти группы могут состоять из сотен или нескольких животных.Жизнь в группах позволяет животным помогать друг другу в поисках пищи, защищаться от хищников и заботиться о детенышах. Когда много зебр стоят или движутся вместе в группе, из-за обилия полос льву сложнее выделить и охотиться на одну зебру. Хотя взрослый бизон защищен от большинства хищников, бизоны живут стадами и образуют круги, чтобы защитить своих детенышей. Некоторые хищники, такие как волки, охотятся группой, работая вместе, чтобы уничтожить более крупную добычу. А в холодную погоду многие животные сбиваются в кучу, чтобы разделить тепло тела.

Еще одна поведенческая адаптация — миграция. Мигрирующие животные перемещаются из одного места в другое в зависимости от сезонных условий. Миграция — это адаптация, которая помогает некоторым животным справляться с климатом и находить места, где можно добывать пищу и рожать детенышей. Птицы, киты, летучие мыши и бабочки-монархи хорошо известны своей ежегодной миграцией между северными и южными регионами. Некоторые животные мигрируют на небольшое расстояние с высоких гор в более низкие долины, в то время как другие покрывают своими миграционными путями большие части земного шара.Например, во время своей ежегодной миграции полярная крачка преодолевает 25 000 миль. Узнайте больше о миграции животных.

Гибернация — еще одна адаптация, которая позволяет некоторым животным успешно выживать в суровых погодных условиях и нехватке ресурсов. Спящее животное засыпает или дремлет в холодную погоду. Они остаются в безопасности, прячась в берлогах или норах. Их сердцебиение и дыхание замедляются. Им не нужно тратить энергию на поиски пищи, потому что их тела живут за счет накопленного жира или пищи.Зимой зимуют медведи, летучие мыши, бурундуки, лягушки и многие другие животные.

Некоторых животных называют ночными, что означает, что они активны ночью. Для пустынных животных эта адаптация позволяет им искать пищу при более низких температурах. Другие животные днем ​​зарываются в землю, чтобы избежать суровых условий в течение дня.

Многие поведенческие адаптации являются защитными. Такое поведение призвано помочь животным защитить себя от опасности.У иглобрюха (справа) есть способность раздувать свое тело в два раза больше обычного, чтобы отпугнуть нападающих. Опоссумы ожесточаются и «притворяются мертвыми», чтобы хищники думали, что они не живы. Трехполосный броненосец может свернуться в шар, защищенный броней. Дикобраз поворачивает свои иглы в сторону угрожающего злоумышленника. Гнездовой олень притворяется раненым, чтобы увести хищника от своего детеныша. У гремучей змеи есть уникальное приспособление: на конце хвоста вырастают переплетенные полые сегменты.При угрозе змея сворачивается в круг и трясет хвостом, предупреждая злоумышленников держаться подальше.

Еще одна поведенческая адаптация имеет целью ухаживание. Для продолжения вида животные должны привлекать себе пару и иметь потомство. Самец тетерева-шалфея привлекает самку, надувая свой шейный мешок и обмахивая перьями. Некоторые пингвины-самцы предлагают самкам камни для строительства гнезд. Альбатрос выполняет сложный ритуал ухаживания, когда он танцует, прыгает, поет и указывает клювом в небо.Самец лося «горн», чтобы привлечь самок и объявить о своем превосходстве над другими самцами.

Не все виды поведения животных являются адаптациями. Енот, который постоянно ищет пищу в местном мусорном ведре, олень, который не входит во двор с ночным освещением, активируемым движением, или птица, которая избегает неприятных на вкус насекомых после того, как съела одно из них, — все они демонстрируют усвоенное поведение. Такое поведение может помочь животному выжить, но не передается следующему поколению.

Добыча, хищник и мусорщик

Некоторые животные едят других животных (хищники), некоторые стараются не быть съеденными (добыча), а другие убирают останки мертвых животных (падальщики.) Хищники не злодеи — как и все организмы, включая человека, они получают энергию (пищу), необходимую для выживания. Каждое существо необходимо для жизненного цикла. У всех животных в естественной экосистеме своя «работа» или экологическая ниша, и все адаптации помогают организмам добиться успеха в своих нишах. Независимо от того, является ли животное хищником или добычей, оно должно иметь необходимые приспособления, чтобы прожить еще один день, иначе оно не выживет.

Многие хищные животные развили множество приспособлений, чтобы не стать пищей для хищников.Чтобы выжить, хищные животные полагаются на маскировку, предупреждающие сигналы, хорошо развитые чувства, похожие на оружие части тела и защитное поведение.

Хищники также имеют камуфляжную окраску и гармонируют с окружающей средой, но их цель — спрятаться при охоте на добычу. Другие приспособления, которые делают животное успешным хищником, включают такие части тела, как острые зубы, сильные челюсти или похожие на бритву когти, физиологические адаптации, такие как производство смертельного яда, и такие формы поведения, как групповая охота и преследование (подкрадывание) своей добычи.

Даже у падальщиков есть особые приспособления. Они используют свое прекрасное обоняние, чтобы найти себе пищу — мертвых животных. Почему у стервятника голова без перьев? Эта птица часто питается, вставляя голову в трупы мертвых животных. После еды его голая кожа подвергается воздействию солнечного тепла, которое убивает вредные бактерии, которые могли стереться с разлагающегося мяса. Чистая голова сохраняет здоровье стервятника, чтобы он мог прожить еще один день. Кроме того, пищеварительный тракт стервятников имеет адаптацию, которая позволяет стервятникам не болеть от каких-либо больных животных, которых они поедают.

Во всех средах обитания адаптации заставляют работать сложные взаимосвязанные пищевые сети.

Адаптация к изменению окружающей среды

Со временем окружающая среда может измениться и стать суше, влажнее, жарче, холоднее, темнее или солнечнее. Поскольку адаптации развиваются, чтобы помочь животным выжить в определенной среде обитания, что произойдет, если среда начнет меняться, и эти адаптации больше не помогут животному? Если источник пищи животного исчезает, приспособления, помогающие ему найти эту пищу, больше не будут полезны.Иногда даже небольшое изменение температуры или качества воды может означать большие проблемы для животных, которые приспособились к выживанию в определенных условиях. Изменение окружающей среды означало исчезновение некоторых животных. Когда среда обитания меняется, животные, чтобы выжить, должны либо переезжать в новые районы, либо реагировать на эти изменения посредством адаптации. Например, виды, живущие в воде, которая становится более кислой, могут адаптироваться, медленно изменяя химический состав своего тела.

Темные и светлые пяденицы, Wikimedia Commons

. Адаптации могут вызвать увеличение или уменьшение популяций животных с определенными признаками.Примером изменчивой адаптации является бёдранная пяденица. Перечная моль использует маскировку, чтобы слиться с деревьями, на которых она садится, чтобы ее не съели птицы. Около 200 лет назад пяденицы светлые были обычным явлением, а пяденицы темного цвета были редкостью. Более светлых бабочек птицам было труднее увидеть на фоне светлых стволов деревьев и светлых лишайников на деревьях, поэтому у них было больше шансов выжить. Однако во время промышленной революции многие леса были загрязнены слоями черной сажи от горящего угля, используемого на фабриках.Деревья потемнели, а светлый лишайник исчез. Более светлые бабочки выделялись на фоне темных деревьев и становились легкой добычей для птиц. После того, как деревья стали темнее, темные бабочки лучше замаскировались и с меньшей вероятностью были съедены. У них стало больше шансов выжить и передать свои темные гены своим детенышам. Со временем бабочки темного цвета стали более распространенными из двух цветных форм.

Сегодня изменение климата и повышение температуры угрожают многим животным, приспособленным к определенным условиям.Хотя некоторые организмы могут не выжить в своей обычной среде обитания, возможно, что мы увидим изменение адаптации у некоторых видов. Один из примеров — цветные перья коричневой совы. Эта сова бывает двух цветов: бледно-коричневого и серого. Серый цвет помогает ему сливаться с заснеженными деревьями, чтобы спрятаться от хищников. Из-за повышения температуры в некоторых районах выпало меньше снега. Из-за уменьшения количества снега за последние 40 лет число коричневоперых желто-коричневых сов увеличилось.

Адаптация растений

Есть ли у растений приспособления? Да! Так же, как и животные, растения должны быть адаптированы к окружающей среде.И, как и в случае с животными, адаптации помогают растениям выжить в климатических условиях, защититься от хищников и размножаться.

Тропические растения Арктические растения

Растения сами добывают себе пищу, используя воду и солнечный свет, поглощаемый их листьями. У многих растений есть особые химические вещества в клетках, которые помогают им расти к солнечному свету — это приспособление, известное как фототропизм. Еще одна адаптация растения — размер листа. Поскольку вода обычно уходит от растений через листья, растения, обитающие в сухом климате, имеют толстые стебли и маленькие листья.Листья также могут быть покрыты воском, который снижает потерю воды и предотвращает высыхание растений. У растений во влажном климате большие и широкие листья, которые поглощают много солнечного света. В ветреном и холодном климате растения обычно невысокие с небольшими листьями. Низкорослые растения более защищены от ветра. Более 99 процентов Антарктиды покрыто льдом, но некоторые растения все еще растут там близко к земле, в основном лишайники и мхи.

Пустынные растения

Некоторые растения защищают себя от хищников листьями, содержащими ядовитые масла, которые раздражают или даже убивают организм, пытающийся их съесть.У других растений есть шипы, чтобы отпугивать хищников. У пустынных растений, таких как кактусы, острые колючки и толстая кожа также защищают запасы воды кактуса от хищников.

Подобно животным, растения должны воспроизводиться. Это достигается за счет семян, которым нужен солнечный свет, вода и место для роста. Специальные приспособления помогают семенам перемещаться в новые районы, где они могут расти. Некоторые деревья приспособились к тому, что жар от лесных пожаров раскрывает их семенные шишки и рассеивает семена. У некоторых растений есть семена с твердым покровом, которые плывут по рекам или ручьям, чтобы пустить корни в другом месте.Есть растения, у которых есть семена с крючками или зазубринами, которые прикрепляются к шерсти животных, чтобы их можно было унести. Некоторые семена тяжелые и падают на землю, в то время как другие имеют «крылья» и достаточно легкие, чтобы переноситься ветром на большие расстояния. Некоторые виды адаптации растений могут даже помочь создать новые среды обитания за счет распространения семян. Узнайте больше об адаптации растений.

Как люди имитируют адаптации животных?

Самая важная человеческая адаптация — это наш большой мозг, который позволяет нам думать и решать проблемы.Адаптация животных часто дает людям хорошие представления о выживании в различных средах обитания. Когда люди разрабатывают способы более успешной жизни на основе наблюдения за животными, это называется биомимикрией.

Как животные подсказывают нам, как оставаться сухими в дождливый день? Мы носим скользкие водонепроницаемые плащи, от которых дождь стекает, как утиные перья. Как люди используют идею твердого панциря черепахи для обеспечения безопасности? Мы надеваем велосипедные шлемы, чтобы защитить голову. Как животные подсказывают нам, как двигаться в воде? Дайверы используют ласты, как у морских черепах, чтобы толкать их в воде.

Как животные подсказывают нам, как согреться в холодную погоду? Ранние люди в холодном климате копировали приспособления животных, закутываясь в пушистые шкуры животных, чтобы согреться. По сей день в холодную погоду люди надевают теплые толстые пальто. Спальные мешки и куртки часто делают из птичьих перьев для утепления.

Бейсболисты наносят темные отметины под глазами, как у гепарда или суриката, чтобы уменьшить солнечные блики. Пловцы, которые соревнуются в плавании, используют специальные купальники по образцу акульей кожи.Гладкие передние части скоростных поездов основаны на длинном обтекаемом клюве птицы зимородка. Люди могут многому научиться у животных! Узнайте больше о биомимикрии.

Интересные факты: удивительные адаптации

Каждая среда обитания на нашей планете является домом для различных животных и растений, которые уникальным образом приспособлены к жизни в них. Интересно исследовать удивительные приспособления, обнаруженные в животном мире. Здесь только несколько.

• Тела лесных лягушек Аляски замерзают зимой.Они перестают дышать, и их сердца перестают биться. Это позволяет им выдерживать низкие температуры до -80 градусов по Фаренгейту. Чтобы достичь этого замороженного состояния, они накапливают в своем организме высокие концентрации химических веществ, которые не позволяют их клеткам сокращаться или умирать. А весной они оттаивают и «оживают».
Крыса-кенгуру, Wikimedia Commons
• Roadrunners, крысы-кенгуру и некоторые газели могут прожить всю свою жизнь, даже не выпив ни глотка воды. Эти пустынные животные получают всю необходимую влагу из пищи, входящей в их рацион.
• Трубочники превращают токсичную воду в пищу. Они живут возле термальных источников в глубине океана, в воде, наполненной токсичным газом и кислотой. Бактерии внутри червей используют химические вещества, содержащиеся в воде, в качестве источника энергии для производства пищи.
• Саламандры без легких обладают невероятной адаптацией — у них нет легких! Они дышат через кожу, поглощая кислород из окружающего воздуха.
Африканские лягушки-быки, Wikimedia Commons
• Африканские лягушки-быки строят дома из слизи, чтобы пережить засушливый сезон.Они зарываются под землю в слизистую оболочку, которая затвердевает в кокон. Лягушка может оставаться в этом коконе до семи лет, пока ждет дождя! Когда наконец идет дождь, он размягчает слизистую оболочку и будит лягушку.
• Леопарды обладают поведенческой адаптацией, которая помогает им защищать пищу. После охоты и убийства своей добычи леопарды уносят добычу высоко на деревья. Их мощные челюсти настолько сильны, что они могут пронести мертвое животное, которое весит в три раза больше собственного веса, в ветви дерева.Попав на дерево, мертвая добыча защищена от животных, таких как гиены и львы, которые могут украсть их пищу.
Колония медоносных пчел
• Медоносные пчелы обладают несколькими удивительными приспособлениями: они могут сообщать местонахождение нектара другим пчелам, исполняя танец, они могут ощущать магнитное поле Земли и они могут обнаруживать электромагнитные волны в атмосфере, которые указывают на приближающиеся грозы!
• У летающих лемуров складки кожи простираются между конечностями, что позволяет им скользить с ветки на ветку на расстояние до 320 футов в пологе тропического леса.Благодаря этой адаптации они всю жизнь живут на верхушках деревьев. Это важно, потому что их ступни хорошо приспособлены для лазания, но почти бесполезны для путевой скорости.
Павлинья камбала, Камуфляжные факты для детей, Энциклопедия Киддла
• Павлиньи камбалы могут менять свой рисунок и цвет, чтобы соответствовать их окружению в океане, часто в течение нескольких минут. На четырех фотографиях справа изображена одна и та же камбала, меняющая окраску при переходе на другой фон.

Узнайте больше об адаптации животных на страницах Science Trek в Food Web, Zoology, Botany, Ecology и Habitat. Вы также можете изучить страницы Science Trek для конкретных животных, которые описывают адаптации, которые помогают им выжить. Вы обнаружите, что чем больше вы узнаете о животных, тем больше вы узнаете об удивительных приспособлениях в мире природы.

Как живые существа приспособлены к своей среде обитания?

Живые организмы адаптированы к окружающей среде.Это означает, что то, как они выглядят, как они себя ведут, как они устроены или их образ жизни, делает их пригодными для выживания и воспроизводства в своей среде обитания. Например, у жирафов очень длинные шеи, поэтому они могут есть высокую растительность, недоступную другим животным. Глаза кошек похожи на щелочки. Это позволяет кошачьим глазам приспосабливаться как к яркому свету, когда прорези узкие, так и к очень тусклому свету, когда прорези широко открыты.

Поведение также является важной адаптацией.Животные наследуют множество видов адаптивного поведения. В южной части Африки есть мелкие животные, называемые сурикатами, которые живут большими колониями. Сурикаты по очереди стоят на задних лапах, глядя в небо, чтобы заметить хищных птиц. Тем временем сурикаты в остальной части колонии живут своей жизнью. Вы, вероятно, можете вспомнить многие другие особенности тела или поведения, которые помогают животным вести успешную жизнь.

В биологии экологическая ниша относится к общей роли вида в окружающей его среде.В большинстве сред есть много ниш. Если ниша «пуста» (никакие организмы не занимают ее), скорее всего, возникнут новые виды, которые займут ее. Это происходит в результате естественного отбора. Путем естественного отбора характер вида постепенно изменяется, чтобы приспособиться к своей нише. Если вид становится очень хорошо адаптированным к окружающей среде, и если среда не меняется, виды могут существовать очень долго, прежде чем они вымрут.

Прекрасный пример эволюции животного, занимающего нишу, можно увидеть в эволюции лошадей.Было обнаружено множество окаменелостей различных видов лошадей, и палеонтологи считают, что самый ранний предок современной лошади жил в Северной Америке более 50 миллионов лет назад. Это было маленькое лесное животное размером с собаку. Если вы увидели одну рядом с современной лошадью, возможно, вы даже не подумали, что эти двое связаны между собой! Со временем климат Северной Америки стал суше, а обширные леса начали сокращаться. Травы развивались, и количество пастбищ увеличивалось.Лошади приспособились заполнить эту новую нишу пастбищ. Они стали выше, их ноги и ступни лучше приспособились к бегу по открытым лугам. Их глаза также приспособились быть дальше назад, чтобы помочь им видеть больше области вокруг себя. Каждая из этих адаптаций помогала развивающимся пастбищным лошадям избегать хищников. Их зубы также изменились, чтобы лучше приспособиться к измельчению жесткой луговой растительности.

Вы когда-нибудь задумывались, для чего служит «росистый» коготь на внутренней стороне лапы собаки? Коготь — это большой палец собаки.Поскольку собака бегает на подушечках лап и четырех пальцах, коготь больше не служит цели. Органы или части тела, которые больше не выполняют своих функций, называются рудиментарными структурами. Они свидетельствуют о том, что вид все еще меняется. Даже у людей есть рудиментарные структуры. Человеческий аппендикс — один из таких примеров. Раньше в нем хранили микробы, которые помогали переваривать растительные вещества, но человеку он больше не нужен.

.