Войти
Закрыть

Коеволюція та коадаптація

11 Клас

Будь-який вид живих організмів адаптується до умов навколишнього середовища, у тому числі й до взаємодії з іншими видами. Ті види, з якими він взаємодіє, також адаптуються до нього. Як результат, відбувається процес спільної еволюції різних видів, у ході якого види можуть суттєво змінюватися. Цей процес називають коеволюцією. Коеволюція відбувається за різних типів міжвидових взаємодій. Хижаки полюють на своїх жертв і стають швидкими, щоб їх наздоганяти. Жертви втікають від хижаків і теж стають більш швидкими, щоб мати можливість утекти від хижака. Рослиноїдні організми поїдають листя, а рослини у відповідь виробляють речовини, які є отруйними для таких фітофагів. У свою чергу фітофаги виробляють стійкість до токсичної дії захисних речовин і навіть накопичують їх для власного захисту. Паразити пристосовуються до імунної системи організму-хазяїна, а той у відповідь винаходить нові форми захисту. Не менш цікавою є коеволюція організмів, які безпосередньо не пов'язані харчовими ланцюгами. Суттєві еволюційні зміни може спричинити міжвидова конкуренція за певні ресурси. Наприклад, конкуренція за траву, яка є харчовим ресурсом для парнокопитних і непарнокопитних. Дуже сильно коеволюція проявляється у випадку формування взаємокорисних відносин між видами, коли два різні види сприяють виживанню один одного, як, скажімо, у комах-запилювачів та рослин, які вони запилюють. Коадаптація Наслідком коеволюції видів є виникнення в них комплексів взаємних адаптацій, які дозволяють їм взаємодіяти найбільш ефективно. Такі комплекси взаємних адаптацій називають коадаптаціями. Прикладом коадаптації може бути комплекс взаємних пристосувань у птахів колібрі та рослин, квітки яких колібрі запилюють (мал. 11.1). Рослини формують у квіток довгі трубчасті віночки, проникнути по яких до нектарників може лише довгий дзьоб колібрі. А колібрі, крім форми дзьоба, виробили ще й здатність зависати в польоті на одному місці для забезпечення можливості набирати нектар....
0 Переглянути

Екологічна ніша як наслідок адаптацій

11 Клас

Наслідком адаптації будь-якого виду до середовища існування є формування ним власної екологічної ніші. Екологічна ніша — це місце виду в екосистемі, яке визначається його зв'язками з іншими живими організмами та факторами середовища. Екологічна ніша показує розташування виду в харчових ланцюгах, його взаємовідносини з конкурентами, межі дії факторів середовища (наприклад, температури, вологості, солоності), у яких вид може вижити, тощо. Не слід плутати екологічну нішу з місцем проживання виду. Відомий американський еколог Ю. Одум указав, що місце проживання виду — це його «адреса», а екологічна ніша — це його «професія». Організми можуть жити в досить широкому діапазоні параметрів середовища. Повний набір усіх можливих варіацій умов середовища, у якому можливе існування виду, називають теоретично можливою нішею. Але в реальності вид ніколи всю таку нішу не займає. Причина цього — взаємодія з іншими організмами, яка може відбуватися в різних формах. Ту частину теоретичної ніші, яку вид реально зайняв, називають реалізованою нішею. Параметри екологічної ніші Кожну екологічну нішу можна схарактеризувати за допомогою певних параметрів. Основними параметрами є її ширина і перекриття з іншими нішами. Ширина ніші — це відносний параметр, і визначається він у порівнянні з іншими видами. Широку нішу мають види, які здатні жити у великому діапазоні значень певного параметра (види еврибіонти), а вузьку — види, діапазон існування яких є вузьким (стенобіонти). Перекриття ніш виникає, коли різні види починають використовувати однаковий ресурс. Відповідно, між ними виникає конкуренція за цей ресурс. Конкуренція між двома видами може виникати за кілька ресурсів, але вона ніколи не охоплює всі ресурси певного виду, бо екологічна ніша кожного виду є унікальною. Правило обов'язкового заповнення екологічної ніші Існує правило обов'язкового заповнення екологічної ніші, яке стверджує, що не існує ніші без виду і виду без ніші. Згідно з цим правилом, усі екологічні ніші в екосистемі є зайнятими, а вільних ніш не існує. У випадку зникнення виду з екосистеми (наприклад, у результаті його вимирання) екологічна ніша, яка належала йому, буде зайнята іншими видами або поділена між ними. Так, у Євразії і Австралії однакові ніші зайняті різними видами (мал. 10.1). Наприклад, вомбат і бабак займають нішу норних травоїдних відносно великого розміру, а коні й руді кенгуру — нішу травоїдних, які швидко бігають на відкритих просторах....
0 Переглянути

Життєві форми організмів

11 Клас

Живі організми адаптуються до певних умов існування незалежно від свого систематичного положення. Часто адаптація до однакових умов існування стає причиною появи схожих морфологічних форм різних організмів. Схожі морфологічні типи організмів, які утворюються незалежно від систематичної належності організмів, називають життєвими формами. Слід зазначити, що, залежно від умов існування, один вид може утворювати кілька життєвих форм. Життєві форми рослин Традиційними варіантами життєвих форм для рослин є дерева, чагарники і трав'янисті рослини. Але в сучасних класифікаціях кількість життєвих форм рослин є більшою. Існує кілька варіантів класифікації. Одну з них запропонував учений-еколог І. Г. Серебряков (1962 р.). У її основу він поклав ознаку тривалості життя всієї рослини та її скелетних осей. Класифікації життєвих форм тварин, як і рослин, є вкрай різноманітними. Дуже часто їх поділяють на групи відповідно до середовища існування та характеру руху в ньому. Таку класифікацію запропонував О. М. Формозов (1929 р.). Згідно з нею, життєві форми є такими: наземні, водні, деревні, повітряні, підземні тварини.Життєві форми тварин Між цими формами існують перехідні варіанти. І кожна з форм поділяється на більш дрібні (наприклад, наземні тварини можуть бути бігаючими, стрибаючими або повзаючими тощо)....
0 Переглянути

Способи терморегуляції організмів

11 Клас

Терморегуляція — це сукупність процесів, які дозволяють підтримувати температуру тіла організму на певному рівні. Терморегуляція є одним із найважливіших механізмів адаптації організмів до середовища існування. Існує багато способів терморегуляції, які притаманні різним організмам, але всі ці способи можна поділити на три великі групи: хімічні, фізичні та поведінкові. Хімічні способи терморегуляції здійснюються завдяки зміні інтенсивності окисних процесів у клітинах організму. За умови підвищення інтенсивності (наприклад, у випадку активної роботи м'язів) теплопродукція зростає. Фізичні способи регулюють інтенсивність втрат тепла. Це може відбуватися за рахунок утворення спеціальних структур, які заважають виведенню тепла з організму (хутро ссавців, пір'я птахів) або, навпаки, сприяють втратам тепла (великі вуха слонів, лисиць-фенеків). Регуляція об'єму крові, яка надходить до зовнішніх покривів тіла, потовиділення також є прикладами фізичних способів регуляції тепловіддачі. Поведінкові способи терморегуляції здійснюються шляхом певних дій особини, що можуть бути як рефлекторними, так і нерефлекторними. Пошук тваринами затінку в жарку погоду або їх вихід на місця, що прогріваються сонцем, у холодну пору року є прикладами поведінкової терморегуляції. Пойкілотермні організми За здатністю підтримувати температуру тіла на певному рівні незалежно від умов навколишнього середовища організми поділяються на дві великі групи — пойкілотермні й гомойотермні. Раніше часто використовували терміни «теплокровні» і «холоднокровні» організми. Але використання цих термінів не завжди є коректним, бо температура тіла «холоднокровної» ящірки, яка сидить на нагрітому камені влітку, може бути вищою, ніж температура тіла «теплокровної» миші, яка сидить поряд із нею....
0 Переглянути

Адаптації на молекулярному та клітинному рівнях

11 Клас

Адаптації живих організмів до умов середовища можуть відбуватися на всіх рівнях організації живого. Досить легко помітити адаптації на організмовому рівні, коли відразу видно зв'язок між будовою тіла організму та його середовищем існування. Прикладами цього є обтічна форма тіла активно плаваючих водних, літаючих наземних організмів та пристосовані до риття нір передні кінцівки крота. Але не менш важливі адаптації відбуваються на молекулярному й клітинному рівнях. Хоча їх помітити не завжди легко. Це можуть бути зміни в перебігу деяких біохімічних процесів, видозміни органел клітин, синтез нових сполук тощо. Адаптації на молекулярному рівні На молекулярному рівні адаптації можуть відбуватися дуже швидко. Невеличка зміна всього в одній молекулі може стати причиною суттєвих змін у шансах виживання організмів. Прикладом такої адаптації є зміна форми молекул гемоглобіну в результаті заміни однієї пари нуклеотидів відповідного гена (мал. 7.1). Ця мутація стає причиною заміни однієї з амінокислот у молекулі білка на іншу, що змінює його конформацію. Молекули гемоглобіну зі зміненою формою гірше переносять кисень. Але гетерозиготні за цим геном особини мають значно більші шанси на виживання в разі зараження малярією....
0 Переглянути

Середовища існування та адаптації до них

11 Клас

Будь-який організм не може існувати сам по собі, окремо від середовища, у якому він живе. Організм — це складна відкрита система, що пов'язана із середовищем величезною кількістю зв'язків. Він отримує з нього речовини для побудови свого тіла та енергію для забезпечення процесів життєдіяльності. На нього впливають фактори середовища. Він сам може впливати на нього, а в деяких випадках навіть суттєво змінювати його. Наявність таких взаємних зв'язків між організмом і середовищем, які зумовлюють їх єдність, називають правилом (або законом) єдності організму й середовища існування. Ця єдність має місце в усіх середовищах існування організмів. Але в кожного з них є свої особливості, тому взаємозв'язки організмів із різними середовищами мають характерні саме для них риси. Водне середовище існування Водне середовище існування містить усю гідросферу нашої планети. Саме це середовище вважають місцем зародження життя на планеті. Воно є досить сталим щодо температурних коливань і має велику щільність. Це дозволяє організмам виростати до великих розмірів, бо, згідно із законом Архімеда, на них діє сила, спрямована вгору. Це суттєво знижує навантаження на опорні структури організму. Організми у водному середовищі можуть активно плавати, пасивно парити у товщі води або мешкати на дні (мал. 6.1). На життєдіяльність організмів у цьому середовищі істотно впливають такі фактори, як солоність, наявність мінеральних речовин у доступній формі, можливість появи льодового покриву та насиченість води киснем....
0 Переглянути

Екологічно пластичні та непластичні види

11 Клас

Різні види живих організмів завдяки особливостям своєї будови, обміну речовин та адаптаційної стратегії мають різні можливості пристосування до існування в різноманітних умовах. Деякі з них можуть легко пристосовуватися до зміни умов існування, а інші гинуть навіть за їх незначної зміни. Міру пристосувальних можливостей виду в мінливих умовах довкілля називають адаптивним потенціалом виду. Чим вищий у виду адаптивний потенціал, тим легше він адаптується до зміни умов. Крім адаптивного потенціалу, види живих організмів мають іще одну важливу властивість — екологічну пластичність. Екологічна пластичність — це здатність організму існувати в певному діапазоні значень екологічного чинника. Чим більший діапазон значень, тим вища екологічна пластичність виду за певним чинником. За рівнем екологічної пластичності виокремлюють еврибіонтів (види, які здатні існувати в широкому діапазоні умов) і стенобіонтів (види, які здатні існувати тільки у вузькому діапазоні умов). Екологічно непластичні види Стенобіонти є видами з низькою екологічною пластичністю (мал. 5.1). Для нормальної життєдіяльності таких організмів потрібен вузький діапазон одного або кількох факторів середовища. Ці фактори можуть бути різними. Так, у коали таким фактором є їжа. Цей вид адаптований до споживання листя евкаліптів і не може використовувати інші джерела їжі....
0 Переглянути

Адаптивна радіація

11 Клас

Як ви вже знаєте, під час пристосування до різних умов існування популяції певного виду або види однієї систематичної групи виробляють різноманітні адаптації. І ці адаптації можуть суттєво різнитися між собою, бо умови існування в різних місцях є різними. Результатом цього є те, що організми стають дедалі більш несхожими одні на одних. Цей процес називають адаптивною радіацією. Результатом адаптивної радіації є утворення нових форм живих організмів. Залежно від того, на якому рівні відбуваються адаптації, можуть утворюватися нові підвиди, види або систематичні групи більш високого рангу. Так, появу різноманітних порід собак (мал. 4.1) можна розглядати як штучну адаптацію людиною різних популяцій цього виду під свої різноманітні потреби. Існує багато прикладів адаптивної радіації організмів. Фактично будь-яка систематична група виникає як результат адаптивної радіації. Класичним прикладом цього процесу є галапагоські зяблики (або в'юрки). Їх часто називають зябликами Дарвіна, бо Чарльз Дарвін займався їх дослідженням. Галапагоські зяблики є невеликими птахами з ряду Горобцеподібні й походять від одного предкового виду. Приблизно 2-3 млн років тому їхній предок потрапив на Галапагоські острови і заселив їх. На кожному з островів птахам довелося адаптуватися до дещо різних умов існування. Вони адаптувалися до різних типів харчування та місць проживання. Результатом адаптивної радіації одного предкового виду стало утворення 14 нових видів, які різняться розміром, формою дзьоба, забарвленням і співом (мал. 4.2). Наслідком адаптивної радіації було й формування різноманіття хвойних дерев (мал. 4.3). Сосни пристосовувалися до більш посушливих умов і великої кількості світла. Ялини адаптувалися до зростання в більш вологих умовах і щільному насадженні, де світла обмаль. Модрина пристосовувалася до життя у важких умовах навколополярного регіону....
0 Переглянути

Преадаптація та постадаптація. Стратегії адаптацій

11 Клас

Адаптації живих організмів не виникають із нічого. Їхній розвиток базується на тих структурах і можливостях, які вже є в цих організмів. Якщо для адаптації до певних умов потрібно утворити складну структуру, то часто буває набагато простіше змінити функцію вже існуючої структури або органа. Ознаки організму (його структури, біохімічні або фізіологічні особливості тощо), які потенційно можуть стати основою пристосувань у змінених умовах існування, називають преадаптаціями. Прикладом преадаптації можуть бути м'ясисті плавці предків амфібій, які походять від кистеперих риб. Вони виконували функцію забезпечення маневрування під час плавання. Але після переселення на мілководдя вони почали виконувати допоміжну функцію — забезпечення повзання на мулистому дні там, де плавати було неможливо. У процесі пристосування кистеперих риб до життя на суходолі плавці втратили свою стару основну функцію. А допоміжна функція стала для них новою основною. Плавці перетворилися на лапи, що дозволило тваринам адаптуватися до життя на суходолі. Кількість плавців визначила і кількість лап у нащадків цих риб. Усі вони стали чотирилапими. Постадаптації Адаптації, що виникли в організмі, не є завершеними, вони постійно вдосконалюються. Еволюційні зміни, які вдосконалюють уже існуючі адаптації організмів, називають постадаптацією. Постадаптації можуть формуватися як у межах одного виду, так і під час утворення нових видів шляхом мікроеволюції. У випадку постадаптації не виникає нових пристосувань. Але суттєво вдосконалюються ті пристосування, які вже є в цієї систематичної групи організмів. Прикладом постадаптації є пристосування представників родини Жирафові до харчування листям дерев. Для успішного їх споживання була потрібна видовжена шия, яка дозволяла діставати листя з верхньої частини крон. Адаптацією до цього типу живлення було видовження шиї. А от ступінь видовження залежав уже від форми і розмірів крони дерев, листя яких споживали тварини. Тому довжина шиї в окапі, які живуть у лісах, є меншою, ніж у жирафів, які об'їдають високі дерева в саванах....
0 Переглянути

Закономірності формування та властивості адаптацій

11 Клас

За механізмом пристосування адаптації бувають морфологічні, фізіолого-біохімічні або етологічні (поведінкові). Морфологічні адаптації відбуваються шляхом зміни особливостей будови тіла. Так, видовження шиї жирафи забезпечує доступ до листків із верхніх ярусів дерев. Фізіолого-біохімічні адаптації відбуваються за рахунок змін внутрішніх процесів організму. Наприклад, у риб, які заходять для нересту з моря в річки, починають діяти фізіологічні механізми, які перешкоджають виведенню солей з організму і запобігають порушенню гомеостазу. Поведінкові адаптації утворюються за участі центральної нервової системи. Прикладом такої адаптації є поведінка слонів в Анголі. Під час громадянської війни в цій країні слони часто підривалися на протипіхотних мінах. Але через деякий час вони навчилися впізнавати заміновані місця (скоріше за все, за запахом) і стали обходити їх. Більшість адаптацій є поєднанням названих форм. Вони можуть стосуватися і будови тіла, і поведінки, і зовнішнього вигляду, і біохімічного складу клітин (мал. 2.1). Прикладами різних шляхів адаптації до дії одного фактора є адаптації різних тварин до низьких зимових температур на території Євразії. Так, із настанням холодів у зайців виростає тепле й густе зимове хутро (структурна адаптація), ведмеді впадають у зимовий сон, суттєво вповільнюючи свій обмін речовин (фізіологічна адаптація), а лелеки перелітають у південні регіони (поведінкова адаптація). Адаптації відносні, тому що фактори, до дії яких організми адаптуються, не є незмінними. І певні зміни в середовищі існування можуть спричинити навіть вимирання виду, хоча раніше він набув адаптацій, що були необхідні для виживання в цьому середовищі. Так, білий колір зимового хутра зайця-біляка суттєво підвищує його шанси на виживання, бо він менш помітний для хижаків на фоні снігу. Але в ситуації зміни клімату, коли сніг випадає дуже пізно, ця адаптація стає недоліком. Бо зайця з білим хутром у лісі з опалим листям без снігу видно набагато краще. Будь-які адаптації живих організмів ґрунтуються на законах фізики й хімії. Тому аналіз виявлених ученими закономірностей у формуванні адаптацій дозволяє вивчити механізми, на яких вони засновані. Прикладами таких закономірностей є правила Бергмана і Алена....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 320 321 322 323 324 325 326 327 328 ... 343
Назад

Навігація