Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Приспособленность организмов к среде как результат действия отбора

Эволюция

02.03.2024
1927
0

Приспособленность организмов к среде как результат действия естественного отбора

План урока

  • Вступление
  • Историческая справка
  • Морфологические адаптации
  • Биохимические адаптации
  • Физиологические адаптации
  • Поведенческие адаптации
  • Относительный характер адаптаций

Цели урока

  • знать определение понятия «адаптации»
  • знать виды адаптаций
  • уметь приводить примеры каждой формы адаптаций
  • уметь видеть связь между причиной и следствием

Разминка

Какие примеры приспособленности животных вы можете привести?

Вступление 

 

Результатом действия естественного отбора является приспособленность организмов к конкретным условиям среды. Приспособленность, или адаптация, повышает шансы организмов на выживание, помогает выиграть борьбу за существование. Наиболее приспособленные особи передают свои гены из поколения в поколение. Термин применим не только к отдельным особям. С точки зрения эволюции адаптация необходима для выживаемости популяции, вида. Для возникновения помимо мутационного процесса необходимы другие движущие силы. Приспособления не возникают в готовом виде, они складываются в процессе отбора из множества проб и ошибок.

 

Механизм возникновения адаптаций:

  • появление рецессивной мутации у ряда особей популяции →
  • скрещивание особей-носителей мутации →
  • фенотипическое проявление мутаций →
  • естественный отбор признака →
  • возникновение адаптации.

Приспособления характеризуются относительным характером. Они затрагивают внешние и внутренние признаки, особенности поведения и размножения.

 

По степени охвата таксономической группы существуют общие и специальные адаптации. Общие адаптации обеспечивают приспособления к жизни в обширной среде. Характерны для таксономической группы высокого ранга. Например, у всех птиц (Класс Птицы) есть крылья, которые обеспечивают приспособление к полёту. В зависимости от образа жизни у птиц появляются разные типы крыльев (рис. 1). Этот факт является примером частной адаптации, которая характерна для популяций и видов организмов, и следствием приспособления к определённым условиям среды небольшой группы организмов. Отсюда возникает многообразие видов на нашей планете.

Рис. 1. Разные типы крыльев

Историческая справка 

 

Рис. 2. Возникновение приспособленности по Дарвину

Проблема приспособленности организмов всегда была в поле зрения эволюционистов. С развитием науки взгляды учёных и естествоиспытателей менялись. Карл Линней, как и большинство современников той эпохи, считал, что живые организмы созданы Богом и их приспособленность к окружающей среде имеет божественный промысел. 

 

Ж. Б. Ламарк считал, что адаптации — это ответные реакции организма на действия окружающей среды. С помощью «упражнения» органа или частей тела виды приспосабливаются к тем условиям среды, в которых обитают. С появлением эволюционной теории Ч. Дарвина стало понятно, что адаптации — результат действия естественного отбора в определённых условиях среды.

Некоторые группы адаптаций:

  • морфологические,
  • физиологические,
  • биохимические,
  • поведенческие.


Приспособленность , или адаптация — комплекс морфофизиологических особенностей организмов, обеспечивающих успех в конкуренции с другими организмами и способность оставлять потомство в данных условиях окружающей среды.


Морфологические адаптации связаны с особенностями строения тела и окраски. 

 

Адаптации, связанные со строением тела

По особенностям в строении организма можно угадать, в каких условиях оно обитает. Яркий пример — многообразие ротового аппарата насекомых в зависимости от типа питания (рис. 3)

Рис. 3. Разнообразие форм ротового аппарата у насекомых


Рис. 4. Бородавчатая, или повислая берёза (сверху); карликовая берёза (снизу)

Упражнение 

 

Перед вами 2 вида берёз: бородавчатая берёза и карликовая (рис. 4). Могли бы вы определить, какое растение произрастает в северных широтах?

 

В тундре большинство растений имеют стелющиеся и подушковидные формы, которые устойчивы к сильным ветрам. А также укрываются снегом зимой, который предохраняет от замерзания. Таким образом, карликовая берёза — характерное растение северных широт. Высокая бородавчатая берёза в условиях тундры сломалась бы от сильного ветра, а зимой погибла от низких температур.


Различные формы окраски как форма адаптации

Рис. 5. Песец обыкновенный

Покровительственная окраска тела 

 

Окраска может служить способом защиты от врагов. Благодаря покровительственной окраске животные менее заметны в окружающей среде (рис. 5).

Рис. 6. Маскировка яиц птицы в гнезде

Такая окраска важна на ранних этапах онтогенеза. Например, пигментированную скорлупу птиц не отличить от окружающей среды (рис. 6).

Рис. 7. Каракатица меняет окраску в течение нескольких секунд

У ряда животных наблюдается быстрое приспособительное изменение окраски, что достигается перераспределением пигментов в хроматофорах покровов тела (рис. 7).

Рис. 8. Расчленяющая окраска зебр

Интересной разновидностью покровительственной окраски является расчленяющая, связанная с чередованием на теле тёмных и светлых пятен. При этом контур становится не заметен, тяжело отличить расположение жизненно важных органов (рис. 8).

Предостерегающая окраска тела

 

Такая окраска характерна для хорошо защищённых животных, ядовитых, жалящих. Яркая окраска заранее предупреждает о несъедобности этого вида организмов. Отбор шёл не только на появление признака «ядовитости», но и параллельно шло развитие окраски, которая заставляла отказаться от нападения.

Рис. 9. Палочник в естественной среде

Маскировка

 

При маскировке у организма наблюдается появление не только покровительственной окраски, появляется ещё и сходство с кими-либо предметами (рис. 9).

Рис. 10. Формы пассивной защиты

Средства пассивной защиты 

 

К ним относятся такие структуры в строении тела, которые обеспечивают сохранность жизни организма в борьбе за существование (рис. 10). У животных часто развиваются защитные образования из твёрдых покровов тела. 

 

Примеры: хитиновый панцирь членистоногих, раковины у моллюсков, панцири у черепах. У некоторых видов растений есть колючки и шипы, которые защищают от поедания и от потери влаги. 


Рис. 11. Дьявольский жук-броненосец (Phloeodes diabolicus)

Пример 1

 

Благодаря панцирю дьявольский жук-броненосец переживёт не только нападение какой-нибудь голодной птицы. Он спокойно вынесет и ваш вес, если вы решите наступить на него. Его экзоскелет настолько прочен, что даже машина может переехать жука-броненосца. 


Рис. 12. Мимикрия бабочек, подражание хищному зверю

Мимикрия — сходство беззащитного и съедобного вида с одним или несколькими представителями генетически неродственных видов, хорошо защищённых от нападения хищников. 


Биохимические адаптации

 

Такой тип адаптации связан с образованием определённых веществ, которые обеспечивают защиту от врагов или помогают им охотиться. Примеры: яды змей, пауков и скорпионов; пахучие вещества клопов, ужей, скунсов. 


Пример 2

 

Бактерии и микроскопические грибы могут приобрести резистентность к антибиотикам и другим химическим веществам благодаря биохимической адаптации.

 

Пример 3

 

Кобра является одной из самых смертельно опасных змей. Примечательно, что данная рептилия способна «плеваться» ядом на расстояние до 3 м. Как и австралийский шипохвост, кобра обладает нейротоксичным ядом, который вызывает паралич дыхательной и сердечной систем, вследствие чего смерть наступает в течение 30 минут с момента укуса.


Физиологические адаптации

 

Многочисленные примеры таких адаптаций связаны с перестройкой обмена веществ. Амфибии приспособились к жизни в средних широтах. В условиях холода они впадают в состояние анабиоза, обменные процессы замедляются. В клетках накапливается глюкоза, которая, обволакивая внутренние системы, защищает от переохлаждения и потери энергии. Пустынные животные научились выживать в засушливые сезоны. Верблюды накапливают много жира в горбах, который, окисляясь, образует воду. 

 

Поведенческие адаптации

 

Выработанные в процессе эволюции особенности поведения помогают выжить. При приближении врага организм может затаиться или отпугивать своим поведением. При неблагоприятных условиях среды наблюдается миграция или же спячка. Медведи впадают в спячку в условиях нехватки еды. 

Эффект любой формы покровительственной окраски повышается при сочетании его с соответствующим поведением.


Рис. 13. Выпь болотная

Пример 4

 

Выпь гнездится в камышах, поэтому её окраска соответствует окружающей среде (рис. 13). В минуты опасности она вытягивает шею, изображая тростник.


Особое значение имеют поведенческие адаптации, связанные с продолжение рода. Брачное поведение и забота о потомстве являются врождёнными формами такой адаптации.

 

Как правило, особи противоположных полов играют разные роли — самцы ухаживают за самками и конкурируют за их внимание, а те берут на себя заботы о потомстве. Бывают и исключения — к примеру, самцы императорских пингвинов высиживают яйца, а другие пингвины по очереди ухаживают за птенцами.

 

Относительный характер адаптаций

 

Все описанные формы адаптаций применимы только в конкретных условиях среды. Живые организмы приспосабливаются только к условиям своего обитания. Особи имеют совокупность адаптаций, которые формировались длительное время на определённой территории обитания. При изменении этих условий адаптация теряет приспособительный характер, могут даже принести вред. 

 

Ядовитых змей поедают мангусты, ежи и свиньи. Яд в этих случаях бесполезен. Белая шерсть зайца становится опасной во время оттепелей.


Пример 5

 

Окраска покровов лягушки носит покровительственный характер в строго определённых условиях обитания. 

Рис. 14. Лягушка травяная


Контрольные вопросы

  1. Почему одни животные имеют яркую окраску, а другие сливаются с окружающей средой?
  2. Приведите примеры мимикрии у животных.
  3. Какие физиологические адаптации млекопитающих вы можете назвать?
  4. Почему покровительственная окраска может стать губительной для животных?


 

Ответы

  1. Окраска тела является дополнением к другим признакам и особенностям организма. Яркую окраску чаще всего имеют ядовитые виды или виды-подражатели. Неопасные особи должны прятаться, потому что у них нет других механизмов защиты.
  2. Муха-журчалка и оса, бабочка-монарх и тигр, паук-скакун и плодовая мушка.
  3. Спячка, откладывание жира у животных в засушливых областях, метаболизм медоеда.
  4. Потому что она носит относительный характер.

Предыдущий урок
Гипотезы происхождения жизни на Земле
Эволюция
Следующий урок
Движущие силы антропогенеза
Эволюция
Поделиться:
  • Структурированные типы данных. Массивы
  • Взаимоотношения популяций разных видов в экосистеме

    Биология

  • Объём шара

    Геометрия

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке