Войти
Закрыть

Адаптації тварин до умов харчування

11 Клас

У вивченні харчових зав'язків розрізняють еврифагію — харчування різноманітною їжею (рослинною й тваринною), стенофагію — харчування однорідною їжею, монофагію — харчування одним видом їжі, поліфагію — харчування різноманітною їжею (всеїдність), зоофагію й фітофагію. Рослиноїдні тварини — фітофаги У багатьох фітофагів еволюційно сформувався гризучий тип ротового апарату й різного роду пристосування до подрібнення, перетирання їжі. У різних рослиноїдних ссавців — це зубна система гризучого типу або зубний апарат, що перетирає їжу, у комах — це ротовий апарат, що гризе. Деякі тварини пристосовані до харчування соком рослин або нектаром квіток. Ротовий апарат у таких видів сформований у вигляді трубочки, за допомогою якої всмоктується рідка їжа. Пристосування до харчування рослинами виявляються й на фізіологічному рівні. Особливо виражені вони у тварин, які харчуються грубими тканинами рослин, що містять велику кількість клітковини. Для розщеплення клітковини необхідний фермент целлюлаза, якого немає в хордових. В організмі більшості тваринних розщеплення клітковини здійснюється симбіотичними бактеріями й деякими найпростішими в кишечнику. На переробці клітковини спеціалізовані жуйні копитні, шлунок яких має складну будову. У першому відділі — рубці — рослинна їжа зазнає впливу ферментів симбіотичних бактерій і найпростіших. Потім їжа потраплає в сітку, звідки відригається й удруге пережовується. У наступному відділі — книжці — їжа механічно подрібнюється. В останньому відділі шлунка — сичугу — їжа зазнає дії шлункового соку й далі переміщується в кишечник. Рослинна їжа розщеплюється набагато повільніше, ніж тваринна, тому в рослиноїдних хребетних довжина шлунково-кишкового тракту в 6-10 разів більша за довжину тіла. В інших ссавців основним місцем переробки клітковини є товста кишка, особливо її сліпий виріст — апендикс. Хімічно ці процеси подібні до процесів травлення в рубці....
0 Переглянути

Добові та сезонні адаптації тварин

11 Клас

Добові адаптації тварин пов'язані з біологічними ритмами, які відповідають природному 24-годинному циклу зміни дня й ночі. Це так звані циркадні ритми. Майже всі тварини пристосовують до них свої фізіологічні й поведінкові процеси. Із добовими біоритмами пов'язано багато фізіологічних показників (пульс, артеріальний тиск, температура тіла, рівень гормонів у крові тощо), від яких залежить активність організму. Протягом доби відбуваються циклічні коливання інтенсивності різних фізіологічних процесів організму. Добові біоритми значно виражені у тварин і людини: час активної діяльності й відпочинку в різних видів змінюється по-різному. Прикладом циркадного ритму у тварин є цикл сон — неспання. Денні тварини добувають їжу вдень, для нічних (сови, кажани) період неспання настає з темрявою. Сезонні адаптації Сезонні біоритми особливо виражені у тварин і рослин, що мешкають у регіонах зі значними сезонними змінами клімату. З порами року пов'язані ритми розмноження тварин та їх міграцій (насамперед перелітних птахів), настання фенологічних фаз розвитку рослин (цвітіння, плодоносіння, скидання листків на зиму). Тварини, що залишаються зимувати в умовах холодного клімату, реагують на зміни температури підвищенням ступеня теплоізоляції тіла (мал. 41.1). Так, теплоізоляційна здатність зимової «шуби» бурого ведмедя на 93 % вища за літню....
0 Переглянути

Підтримання гомеостазу в умовах крововтрати. Реакції на вплив токсичних речовин

11 Клас

Крововтрата — це патологічний процес, що призводить до зменшення об'єму циркулюючої крові та, як результат, до гіпоксії та інтоксикації організму продуктами обміну речовин. Під час дії термінового механізму компенсації крововтрати відбувається рефлекторний спазм кровоносних судин шкіри й внутрішніх органів (за винятком головного мозку й серця), унаслідок чого зберігається кровопостачання життєво важливих органів. Рефлекторно частішають серцеві скорочення, частішає й глибшає подих, що сприяє усуненню дефіциту кисню. Міжтканинна рідина і лімфа надходять у кровоносні судини, відновлюючи об'єм плазми. Водночас різко зростає зсідання крові. Низка біохімічних реакцій призводить до утворення сітки з фібриногену, що затягує рану, та припинення подальшої крововтрати (мал. 42.1). Нетермінові механізми компенсації крововтрати виявляються пізніше у вигляді посиленого кровотворення й відновлення білкового складу крові. Зсідання крові Зсідання крові є найважливішим захисним механізмом, що оберігає організм від крововтрати в разі пошкодження кровоносних судин. Зсідання крові є складним біохімічним процесом. Пошкодження кровоносної судини викликає агрегацію (злипання) і руйнування тромбоцитів, активні речовини яких запускають каскад молекулярних процесів. У зсіданні крові беруть участь 13 плазмових факторів зсідання крові. Зокрема, фактор I — це фібриноген, фактор II — протромбін, фактор IV — йони Са2+. Багато факторів зсідання крові синтезуються в печінці за участі вітаміну К....
0 Переглянути

Регенерація

11 Клас

Оригінальним захисним прийомом у тварин є автотомія — здатність відкидати певну частину тіла в разі нервового подразнення. Така реакція характерна, наприклад, для багатьох ящірок. Коли нападник хапає ящірку за хвоста, вона залишає його ворогу, а сама тікає. Така реакція відбувається рефлекторно, під впливом нервового подразнення. Певні м'язи різко скорочуються, і хвіст відкидається. Ще якийсь час хвіст продовжує ворушитися, привертаючи увагу нападника. Подібне явище відбувається і в інших тварин. Восьминоги відкидають щупальці, паличники, раки й краби — кінцівки. У багатьох тварин після автотомії відбувається регенерація втраченого органа (мал. 43.1). Регенерація Регенерація (від латин. regeneratio — відродження) — процес відновлення організмом утрачених або пошкоджених структур. Розрізняють два види регенерації: фізіологічну й репаративну. У молодих личинок аксолотлів кінцівка може регенерувати за три тижні, у дорослих тритонів і аксолотлів — за один-два місяці, а наземним амбістомам для цього потрібно близько року. Фізіологічна регенерація — це відновлення структур, утрачених у процесі життєдіяльності організму. Репаративна регенерація — це відновлення структур після травми або інших пошкоджуючих факторів (мал. 43.2). Під час регенерації відбуваються процеси, які властиві ембріональному розвитку: клітинний поділ, диференціювання, інтеграція в тканині. Фізіологічна регенерація Фізіологічна регенерація є нормальним процесом відновлення функціонуючих структур організму. Вона не пов'язана з пошкодженнями або втратами. Фізіологічна регенерація на внутрішньоклітинному рівні є відновленням субклітинних структур — ядра, мітохондрій, хлоропластів, рибосом, ендоплазматичної сітки та ін. Значення такої регенерації особливо велике для тканин, дорослі клітини яких не діляться, зокрема нервової. Для клітинної і тканинної форм регенерації характерне інтенсивне розмноження клітин. Прикладами фізіологічної регенерації на клітинному рівні є відновлення епідермісу шкіри, кишкового епітелію, клітин крові. Завдяки фізіологічній регенерації птахи періодично відрощують нове пір'я, ссавці змінюють шерсть. У рослин відбувається постійне заповнення клітин кореневого чохлика, що злущуються. У листопадних дерев листя щороку опадають і замінюються новими....
0 Переглянути

Адаптації до фізичного навантаження

11 Клас

Організм сприймає фізичне навантаження як якийсь сторонній подразник, і першою на цей подразник реагує симпатична нервова система, яка стимулює викид адреналіну наднирниками. Ці органи — симпатична нервова система та мозковий шар наднирників — складають так звану симпато-адреналову функціональну систему, що терміново готує організм до праці в екстремальних умовах. Під дією адреналіну збільшуються частота й об'єм дихання. Кровоток у м'язах суттєво посилюється, тому кровопостачання більш повно задовольняє підвищену потребу в кисні. Але симпато-адреналова система не лише ініціює термінову реакцію на подразник. Вона також виконує адаптаційно-трофічну функцію — готує організм у цілому до підвищеної функціональної активності. Це здійснюється шляхом змін в обміні речовин. По-перше, посилюється енергетичний обмін (гліколіз, цикл трикарбонових кислот, розпад ліпідів) і стимулюється синтез АТФ у клітинах. По-друге, стимулюються процеси, що підвищують у крові вміст глюкози — головного субстрата реакцій енергетичного обміну. Зокрема, адреналін посилює розпад глікогену в печінці до глюкози і сприяє захопленню й утилізації глюкози тканинами. Дізнайтеся більше Як ви знаєте, кисень необхідний клітинам для процесів енергетичного обміну і синтезу АТФ. Під час інтенсивної м'язової роботи, однак, потреба в кисні не може бути повністю задоволена. Тому більшу частину енергії клітини починають одержувати шляхом безкисневого гліколізу. Інтенсивний гліколіз призводить до утворення молочної кислоти. У разі накопичення великої кількості молочної кислоти настає м'язова втома. Болісні відчуття в м'язах після сильного навантаження спричиняються саме накопиченням молочної кислоти. Симпатична нервова система впливає на різні відділи центральної нервової системи, підтримуючи збудливість і регулюючи рефлекторну діяльність. Добре відомо, що в умовах творчого підйому, що супроводжується виділенням норадреналіну, збільшується не тільки фізична, а й розумова працездатність. Але пізніше настає фізична і розумова втома....
0 Переглянути

Стрес та дистрес

11 Клас

Стрес — загальна реакція організму у відповідь на дію надзвичайних подразників — стресорів. Стресорами можуть бути будь-які сильні фізичні або психологічні подразники: травми, отруєння, психо-емоційне напруження, надмірне фізичне навантаження або знерухомлення, переохолодження або перегрівання. Стрес буває гострим (короткостроковим) і хронічним (довгостроковим). Стрес спричиняє напруження функцій і систем та забезпечує мобілізацію резервних можливостей організму. Це дає змогу зберегти гомеостаз і адаптуватися до змінених умов. Активація симпато-адреналової системи Основною функціональною системою організму, яка реагує на стрес, є гіпоталамо-гіпофізарно-надниркова вісь (мал. 45.1). Під час гострого стресу відбувається активація симпато-адреналової системи, що складається із симпатичної нервової системи і мозкового шару наднирників (мал. 45.1). У відповідь на дію стресорів в організмі відбувається швидке збудження симпатичної нервової системи, посилення секреторної діяльності мозкового шару надниркових залоз. Інтенсивний викид адреналіну наднирниками приводить організм у стан загальної підвищеної активності (мал 45.1). Тобто симпато-адреналова система стимулює пристосувальну реакцію «бийся або тікай» і забезпечує швидкі адаптивні зміни в обміні речовин, спрямовані на мобілізацію енергії. Загальний адаптаційний синдром Сукупність реакцій організмів на стрес складає загальний адаптаційний синдром, що характеризується трьома стадіями (мал. 45.2)....
0 Переглянути

Вікова динаміка адаптаційних можливостей

11 Клас

Організм дитини в процесі дорослішання постійно навчається, зокрема, функціональні системи вчаться взаємодіяти між собою й підпорядковуватися єдиній нейрогуморальній регуляції. На ранніх етапах розвитку практично будь-який новий вплив на організм викликає дуже бурхливу реакцію, до якої залучаються майже всі органи й системи. Це генералізовані реакції. Їх виникнення пов'язане з тим, що нервові центри ще не вміють диференціювати стимули. Така неспецифічна, генералізована реакція вкрай неекономічна, вона змушує активуватися велику кількість органів і тканин, не здатних допомогти в розв'язанні адаптивного завдання, що постає перед організмом. У цьому й полягає причина того, що дитячий організм не здатний до тривалого утримання стійкого стану під час будь-якої діяльності. Із часом, у міру дозрівання нервових структур, вони диференціюються й стають більш вибірковими стосовно стимулів. Адаптаційна відповідь перестає бути генералізованою, стає більш локальною і специфічною, спрямованою на розв'язання вузького адаптаційного завдання. Найбільш значимі зміни в стратегії адаптації вегетативних систем відбуваються у віці 5-7 років. Лише із цього віку організм здатний здійснювати специфічні, добре диференційовані реакції в ході свого пристосування. У період статевого дозрівання адаптаційні процеси тимчасово втрачають свою ефективність і знову стають менш специфічними. Уже після 15-16 років юнаки й дівчата мають рівень адаптаційних можливостей, майже як у дорослих. Фізіологічними й психологічними дослідженнями показано, що чутливість до зовнішніх впливів носить вибірковий характер на різних етапах онтогенезу (мал. 46.1). Це лягло в основу уявлення про критичні періоди як періоди найбільшої чутливості до впливу факторів середовища. Особливості адаптацій у зрілому й літньому віці Після 20-25 років організм закінчує формуватися, й починаються процеси інволюції, які торкаються всіх клітин, тканин, органів, систем організму та їхньої регуляції. Найбільш істотні вікові зміни виникають у людей у 50-60 років; у цей період частіше розвиваються й різні захворювання. З віком змінюється здатність організму пристосовуватися до звичайних факторів середовища, що зрештою в людей похилого віку призводить до розвитку реакцій хронічного стресу....
0 Переглянути

Компенсаторні можливості організму людини

11 Клас

Будь-який дефект, наслідком якого є порушення нормального розвитку, спричиняє запуск компенсаторних функцій організму. Компенсаторна реакція організму — це пристосувальні зміни, спрямовані на відновлення функцій тканин або органів, що були пошкоджені або втрачені. Наприклад, після пошкодження мозочка рухова активність нормалізується іншими відділами головного мозку; після видалення однієї нирки інша функціонує інтенсивніше і компенсує втрату. Компенсаторні реакції є різновидом пристосувальних реакцій. Але, на відміну від звичайних пристосувальних реакцій, компенсації виникають лише в тому випадку, коли організму завдано шкоди; вони не є видовими і відбуваються індивідуально. Спочатку пошкодження структур і функцій організму призводить до термінової компенсації, а саме до активації симпато-адреналової системи (див. § 45), зсіданню крові та іншим неспецифічним механізмам, що діють за будь-якого пошкодження. Пізніше реалізуються форми довгострокової компенсації, зокрема, регенерація клітин і тканин, гіпертрофія і гіперплазія органів. Як ви вже знаєте, регенерація — це відновлення організмом тканин, клітин, внутрішньоклітинних структур. Гіпертрофія — це збільшення об'єму функціонуючої тканини. В основі гіпертрофії лежить гіперплазія — збільшення кількості клітин та внутрішньоклітинних структур. Фізіологічна гіпертрофія розвивається у здорових людей як пристосувальна реакція на підвищену функцію органів, наприклад збільшення відповідних груп скелетних м'язів під час занять спортом. Компенсаторна гіпертрофія виникає, якщо орган не здатний виконувати функції в достатньому обсязі. Наприклад, за умови вад серця або ішемічної хвороби серця розвивається гіпертрофія серцевого м'яза, яка частково компенсує проблеми з кровообігом (мал. 47.1). У разі хронічної гіпоксії в людей, які живуть високо в горах, спостерігається гіперплазія стовбурових клітин — попередників еритроцитів у кістковому мозку. Внаслідок цього в них виробляється більше еритроцитів, ніж в інших людей....
0 Переглянути

Морфологічні адаптації тварин. Адаптація як результат еволюції

11 Клас

Особливості будови тіла визначаються тим, у яких умовах тварина живе, як здобуває їжу, яким чином рухається тощо. Наприклад, для швидкохідних водних мешканців — риб і китоподібних — характерна обтічна форма тіла. У придонних риб тіло, навпаки, плоске (мал. 48.1). У літаючих тварин сформувалися такі частини тіла, які дають можливість їм літати, — це крила у птахів і кажанів, складки тіла у білок-летяг. У тварин, що пристосовані до швидкого бігу у степу, розвинулися копита, що амортизують стрибки по твердій поверхні. У приматів кінцівки пристосовані до того, щоб чіплятися за віття, у підземних тварин — щоб рити. Різниця в будові щелеп у рослиноїдних і хижих тварин характеризує особливості їхнього харчування. Хижі тварини отримали засоби нападу на жертву, тоді як жертви — засоби пасивного захисту від хижаків — хітиновий покрив, раковини, кісткові панцири, голки. Різні види, що ведуть більш-менш однаковий спосіб життя, мають схожі типи будови й поєднуються в групи, що називаються життєвими формами. Одні й ті ж життєві форми можуть виникати в дуже віддалених видів: дельфінів і риб, птахів і кажанів, хробаків і змій. Пристосувальне забарвлення Захисне забарвлення маскує особин під тло навколишнього середовища (мал. 48.2). Наприклад, яйця птахів, які гніздяться в траві, мають пігментовану шкаралупу. У місцевостях зі сніжними зимами тварини білішають (заєць, горностай, біла куріпка). Деякі тварини можуть швидко (за кілька хвилин) змінити колір тіла (хамелеон, камбала). Особливим типом захисного забарвлення є забарвлення, що розчленовує,— це коли на тілі тварини чергуються темні і світлі плями або смуги (тигри, зебри) (мал. 48.3). Таке забарвлення розмиває контури тіла, робить тварину непомітною серед рослин, під час гри світла й тіні. Маскування — пристосування, за якого не тільки забарвлення, але й форма тіла зливається з навколишнім середовищем. Наприклад, богомоли нагадують гілочки (мал. 48.4), а метелики схожі на листя рослин. Застережливе забарвлення попереджає про небезпеку і відлякує. Дуже яскраве забарвлення зазвичай характерне для отруйних видів, а також таких, що жалять (оси, бджоли, отруйні змії). Воно попереджає хижака про те, що потенційна жертва неїстівна. Застережливе забарвлення часто поєднується з демонстративною поведінкою (мал. 48.5)....
0 Переглянути

Формування коадаптацій у симбіотичних організмів

11 Клас

У процесі спільної еволюції — коеволюції — різні види рослин і тварин виробили пристосування один до одного — коадаптації. Ці коадаптації можуть бути настільки тісними, що жити окремо один від одного види вже не можуть. Коадаптація в системі «хижак — жертва» Пристосування, які жертви виробляють для того, щоб протидіяти хижакам, сприяють формуванню в хижаків механізмів, які дозволяють долати ці пристосування. У хижаків виникають пристосування до пошуку, переслідування та вбивства здобичі. Їм властиві розвинені органи чуття, більш складна поведінка, інколи колективна (вовчі зграї, лев'ячі прайди тощо). Для них характерні певні фізіологічні особливості, зокрема невелика довжина травного тракту і наявність у ньому протеолітичних ферментів із дуже високою активністю. У потенційних жертв розвиваються механізми протидії. Малорухливі тварини мають морфологічні засоби пасивного захисту (панцири черепах, мушлі молюсків). Дуже ефективними засобами захисту є фізіологічні механізми (отруйні залози, виділення рідини з неприємним запахом). Поведінкові механізми захисту спрямовані на втечу, активну оборону, відлякування або завмирання. Між хижаками і жертвами формується система взаємодій, за якої обидві групи стабільно існують на певній території. Порушення такої системи призводить до катастрофічних екологічних наслідків. Наприклад, надмірний відстріл вовків стає причиною поширення захворювань серед їхніх жертв, наслідком чого є вимирання популяцій через перенаселення, ослаблення інфекціями тощо. Коадаптація в системі «паразит — хазяїн» У паразитів існує комплекс адаптацій, які забезпечують пристосування біології паразита до особливостей морфології, фізіології та екології їхніх хазяїв....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 325 326 327 328 329 330 331 332 333 ... 343
Назад

Навігація