Адаптация организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора

АДАПТАЦИЯ ОРГАНИЗМОВ К УСЛОВИЯМ ОБИТАНИЯ КАК РЕЗУЛЬТАТ ДЕЙСТВИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Урок проводится в формате видеоконференции

Идентификатор конференции 75313373209

Код доступа 8 NmyGh

Время проведения 9.25

В ходе эволюционного процесса условно можно выделить два этапа. Первый - создание генетической изменчивости в результате мутаций, их комбинирования. Второй этап - упо­рядочивание изменчивости, носящей случайный характер, т. е. естественный отбор. Именно естественный отбор опреде­ляет формирование адаптации и направление эволюционного процесса в целом.

Приспособления длятся на организменные и видовые. Организменные подразделяются на:

1. морфологические (покровительственная окраска, позволяет быть незаметным среди окружающего фона, предостерегающая окраска – предостерегает потенциального врага о наличии защитных механизмов, мимикрия – внешнее сходство беззащитного вида с видом, обеспеченным защитой, маскировка – особенности строения позволяют быть похожими на окружающие предметы),

2. физиологические - обеспечивают функциональные преимущества организма: статические (постоянные физиологические параметры: температура тела, водно-солевой баланс) и динамические (адаптации к колебаниям действия фактора – изменение температуры, влажности, освещенности),

3. биохимические – обеспечивают оптимальное течение биохимических реакций в клетке (упорядочение ферментативного катализа идр.)

4.  этологические – поведенческие реакции, направленные на выживание отдельных особей и вида в целом. Например, поведение при поиске пищи, партнера, спаривание, выкармливание потомства, агрессия и угрожающие позы. Некоторые поведенческие реакции наследуются – инстинкты, другие приобретаются – условные рефлексы

Видовые адаптации обнаруживаются при анализе группы особей одного вида. Например, овцы в холодное время сбиваются в тесную группу, рев оленя во время гона, стая волков эффективнее охотится, чем отдельная особь, внутривидовой полиморфизм (обусловливает уникальность сочетания аллелей у разных особей), уровень численности, оптимальная плотность населения популяции и вида в целом.

Каждый организм удивительно приспособлен к определенным условиям обитания. Эта приспособленность проявляется в особенностях внешнего и внутреннего строения, в поведении, в размножении заботе о потомстве.

Во внешнем строении примерами приспособленности являются форма тела и особые средства защиты. Например, обтекаемая форма тела рыб и птиц, причудливая форма животных, затаивающихся при поджидании добычи или скрывающихся от врагов (морской конек-тряпичник, рыба-клоун). Колючки ежа и дикобраза защищают этиx животных от врагов.

 К ярким примерам приспособленности относятся покровительственная окраска и форма животных. Различают 3 типа покровиельственной окраски и формы: маскировку, демонстрацию и мимикию (существуют и другие классификации защитных окрасок). Маскировка — сходство с фоном, несъедобными для хищника предметами. Такая окраска у зеленого кузнечика, богомола, птиц, вы­сиживающих яйца на земле.

К демонстрации относятся предупреждающая и отпугивающая окраски. Предупреждающие окраски у ядовитых или жалящих жи­вотных, например осы, шмели, божьи коровки несъедобны и своей яркой окраской как бы предупреждают об опасности. Отпугивающая окраска видна обычно только в минуты опасности и сопровождается угрожающим поведением. Например, глазчатый бражник в такие минуты раскрывает крылья и изгибает вверх брюшко. При этом становятся видны крупные «глаза» на задних крыльях бражника, брюшко же напоминает клюв птицы.

Мимикрия — сходство с несъедобными предметами или ядови­тыми животными, имеющими предостерегающую окраску. Например, бабочка-стеклянница очень похожа на осу, муха-пчеловидка — на пчелу, муха-шмелевидка — на шмеля, палочник — на веточку.

Кроме формы тела и окраски, большое значение имеет и приспосо­бительное поведение животных. Например, многие грызуны запасают корм на зиму, некоторые животные затаиваются во время опасности, для многих характерны различные формы отпугивающего поведения.

Приспособленность проявляется и в особенностях размножения и заботы о потомстве. Многие рыбы охраняют свою икру (самец трехиглой колюшки даже строит гнездо, плавниками прогоняет воду над отложенной икрой, охраняет первое время личинки), некоторые вынашивают икру во рту (тиляпия). Если забота о потомстве выражена слабо, то в этом случае у животных очень высокая плодовитость, как это наблюдается у беспозвоночных и низших позвоночных животных, то есть выполняются правила — «чем меньше — тем больше, чем больше — тем меньше» — чем меньше потомства, тем больше забота о нем и наоборот.

Но любая приспособленность относительна: она целесообразна только в конкретных условиях, при их изменении приспособления оказываются бесполезными для организма. Например, иголки спасают ежа на суше, в воде еж разворачивается, становится беззащитным перед лисой; зеленый кузнечик хорошо заметен на буром фоне.

Самостоятельная работа с учебником по выявлению биохимических, физиологических и поведенческих адаптаций.

3. Возникновение приспособленности

Теория Ч. Дарвина дала ответы на главные вопросы биологический науки: как возникло многообразие и удивительная приспособленность видов. Материал для отбора дает наследственная, мутационная изменчивость, в результате полового размножения (комбинативной изменчивости) эти мутации распространяются и попадают под контроль естественного отбора. В результате отбора из множества раз­нообразных, ненаправленных мутаций преимущественно выживают особи с полезными для данных условий мутациями. В результате^: дивергенции, расхождения признаков, различия становятся настолько серьезными, что возникает генетическая изоляция, приводящая к образованию новых видов.

По Ламарку, приспособленность появилась под влиянием среды, упражнения или неупражнения органов; в результате стремления к самоусовершенствованию и передачи по наследству благоприобретен­ных признаков. Но с точки зрения теории Ламарка нельзя объяснить возникновение, например, окраски скорлупы птичьих яиц и их формы, которая носит приспособительный характер, или появление раковин у, моллюсков, ведь его идея о роли упражнения и неупражнения органов здесь неприменима.

Приспособленность по К. Линнею объясняется изначальной це­лесообразностью — каждый вид был создан уже приспособленным к жизни в определенных условиях обитания.

4. Относительный характер приспособленности.

Адаптации не бывают идеальными или универсальными – каждая из них облегчает выполнение лишь определенной функции. Например, длинные крылья стрижа, позволяют ему быстро летать, затрудняют взлет с ровной поверхности, птицы поедают ос и пчел, а также мух, мимикрирующих под них. Поэтому любой адаптивный признак оказывается целесообразным лишь в определенной среде. При резком изменении условий обитания чрезмерно развитые признаки могут оказаться нецелесообразными и принести вред организму, так вымерли динозавры, гигантский торфяной олень был уничтожен хищниками из-за своих огромных рогов, сделавших его малоподвижным. Т. е. приспособленность носит относительный характер.

 Доказательством относительного характера приспособленности служат следующие факты:

1. защитные приспособления от одних врагов оказываются неэффективными от других (ядовитых змей, опасных для многих животных, поедают мангусты, ежи, свиньи),

2. проявление инстинктов у животных может оказаться нецелесообразным (ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, но летят на огонь и гибнут при этом),

3. полезный орган становится бесполезным и даже вредным в другой среде (перепонки между пальцами у горных гусей, которые никогда не опускаются на воду),

4. возможны и более совершенные приспособления к данной среде обитания. Быстрое размножение и распространение растений в новых условиях среды, куда они случайно или намеренно были завезены человеком.

Таким образом, относительный характер приспособленности противоречит утверждению об абсолютной целесообразности в живой природе.

IV. Закрепление

Лабораторная работа.

АДАПТАЦИЯ ОРГАНИЗМОВ К УСЛОВИЯМ ОБИТАНИЯ КАК РЕЗУЛЬТАТ ДЕЙСТВИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА