Každý organizmus je pozoruhodne prispôsobený určitým podmienkam prostredia. Táto prispôsobivosť sa prejavuje vo vlastnostiach vonkajšieho a vnútorná štruktúra, v správaní, v rozmnožovaní a starostlivosti o potomstvo.

In vonkajšia štruktúra Hlavnými príkladmi adaptability sú tvar tela A špeciálne prostriedky ochrany. Napríklad aerodynamický tvar tela rýb a vtákov, bizarný tvar zvierat, ktoré sa schovávajú pri čakaní na korisť alebo sa skrývajú pred nepriateľmi (morský koník, klaun). Chrbty ježka a dikobraza chránia tieto zvieratá pred nepriateľmi.

Živými príkladmi adaptability sú ochranné farby zvieratá: povýšenecký, POZOR, mimikry(Obr. 346). Ochranné sfarbenie kobylky zelenej, modlivky, vtákov liahnucich vajíčka na zemi. Výstražné farby u jedovatých alebo bodavých zvierat. Napríklad osy, čmeliaky, lienky sú nejedlé a svojimi pestrými farbami akoby varovali pred nebezpečenstvom. Mimikry- podobnosť s nejedlými predmetmi alebo jedovatými živočíchmi, ktoré majú výstražnú farbu. Napríklad sklenený motýľ je veľmi podobný ose, včela mucha vyzerá ako včela, mucha čmeliaka vyzerá ako čmeliak, paličkovitý hmyz vyzerá ako vetvička.

Okrem tvaru tela a sfarbenia, veľký význam má a adaptívne správanie zvierat. Mnoho hlodavcov si napríklad ukladá potravu na zimu, niektoré zvieratá sa v čase nebezpečenstva schovávajú a mnohé sa vyznačujú desivým správaním.

Prispôsobivosť sa objavuje aj v vlastnosti reprodukcie a starostlivosti o potomstvo. Mnohé ryby si vajíčka chránia (samec lipne trojtŕňovej si dokonca stavia hniezdo, plutvami poháňa vodu po nakladených vajíčkach, najprv „naháňa“ larvy), niektoré znášajú vajíčka v ústach (tilapia). Ak je starostlivosť o potomstvo slabo vyjadrená, potom majú zvieratá v tomto prípade veľmi vysokú plodnosť, ako sa pozoruje u bezstavovcov a nižších stavovcov, to znamená, že sa dodržiavajú pravidlá -“ menej je viac, viac je menej„- čím menej potomkov, tým viac starostlivosti oň a naopak.

Ale akékoľvek prispôsobenie príbuzný: je to účelné len v špecifických podmienkach, keď sa zmenia, úpravy sa ukážu byť pre telo zbytočné. Napríklad ihly zachránia ježka na súši, vo vode sa ježko otočí a stane sa bezbranným voči líške.

Teória Ch.Darwina teda dala odpovede na hlavné otázky biologická veda: ako vznikla rozmanitosť a úžasná zdatnosť druhov. Materiál na selekciu poskytuje dedičnú, mutačnú variabilitu, v dôsledku sexuálneho rozmnožovania (kombinačná variabilita) sa tieto mutácie šíria a spadajú pod kontrolu prirodzeného výberu. V dôsledku selekcie z rôznych rôznorodých, neriadených mutácií prežívajú prevažne jedinci s mutáciami, ktoré sú užitočné pre dané podmienky. V dôsledku divergencie, divergencie postáv sa rozdiely stávajú natoľko vážne, že dochádza ku genetickej izolácii, čo vedie k vzniku nových druhov.

Vyhliadka. Zobraziť kritériá

Druh - súbor jedincov, ktorí majú dedičnú podobnosť morfologických, fyziologických a biochemických znakov, voľne sa krížia a dávajú plodné potomstvo, prispôsobené určitým životným podmienkam a zaberajúce určitú oblasť v prírode - oblasť.

Charakteristiky, ktorými sa druhy navzájom líšia, sa nazývajú druhové kritériá. Existujú nasledujúce kritériá typu.

© Morfologické kritérium znamená vonkajšiu podobnosť jedincov patriacich k rovnakému druhu. No niekedy sú jedince toho istého druhu veľmi rozdielne (jazvečík a doga), alebo naopak, existujú druhy, ktoré sú morfologicky takmer nerozoznateľné, tzv. súrodenecké druhy ktoré sa nekrížia, sú geneticky izolované. Napríklad dva druhy čiernych potkanov: jeden druh má v karyotype 38 chromozómov, druhý 42. Preto jedno morfologické kritérium na určenie druhu nestačí.

© Hlavná je genetické kritérium: každý druh má svoj vlastný karyotyp – vlastnú sadu chromozómov. Druhy sa zvyčajne líšia počtom a štruktúrou chromozómov. Práve toto kritérium poskytuje genetickú izoláciu, nekríženie medzi jednotlivcami odlišné typy. Aj keď sa objavia medzidruhové hybridy, sú sterilné, proces tvorby zárodočných buniek je narušený. Niekedy však toto kritérium tiež zlyhá, pretože pri krížení jedincov patriacich k rôznym druhom sa môže objaviť plodné potomstvo.

© Jednotlivci toho istého druhu sú si podobní vo všetkých fyziologických procesoch - výžive, dýchaní, vylučovaní, rozmnožovaní, ktoré je základom fyziologické kritérium. Dôležité sú najmä rozdiely vo fyziológii reprodukcie: v štruktúre reprodukčného aparátu, v načasovaní reprodukcie.

© Biochemické kritérium- porovnanie organických makromolekúl v rôzne druhy, predovšetkým porovnanie DNA a proteínov. Podobnosťou v štruktúre DNA a proteínov je možné s dostatočnou pravdepodobnosťou ukázať, ako blízki príbuzní sú určité druhy. Napríklad šimpanz hemoglobín sa nelíši v sekvencii aminokyselín od ľudského hemoglobínu.

© Geografické kritérium je oblasť, v ktorej druh žije (biotop). Niektoré endemické druhy majú malý areál, všade sú rozšírené druhy - kozmopolity. Oblasti rozšírenia rôznych druhov sa však často prekrývajú, takže toto kritérium nemôže byť rozhodujúce.

© Každý druh je prispôsobený určitým podmienkam existencie, určitým faktorom prostredia, ktoré tvoria základ ekologické kritérium. Napríklad, ľadový medveď prispôsobené niektorým environmentálnym faktorom, hnedé - iným.

Na určenie druhovej príslušnosti sa nemožno spoliehať na jedno z kritérií, je potrebné vziať do úvahy ich súhrn.

Adaptabilita organizmu na prostredie má veľký význam v procese prežitia živých bytostí a je výsledkom prirodzeného výberu.

Existencia evolučného mechanizmu zdatnosti zabezpečuje maximálne prispôsobenie sa podmienkam, v ktorých druh žije.

Fit - čo to je?

Spočíva v súlade štrukturálnych znakov, fyziologických procesov a správania živého organizmu s prostredím, v ktorom žije.

Tento mechanizmus zvyšuje šance na prežitie, optimálnu výživu, párenie a výchovu zdravých potomkov. Toto je univerzálna vlastnosť, ktorá je vlastná všetkým tvorom planéty od baktérií až po vyššie formy života.

Tento adaptačný mechanizmus sa prejavuje veľmi rôznorodým spôsobom. Rastliny, zvieratá, ryby, vtáky, hmyz a ďalší predstavitelia flóry a fauny sú dosť vynaliezaví pri výbere prostriedkov, ktoré prispievajú k zachovaniu ich druhu.

Výsledkom je zmena farby, tvaru tela, stavby orgánov, spôsobov rozmnožovania a výživy.

Vlastnosti adaptability na prostredie a ich výsledok

Napríklad telo žaby splýva s farbou vody, trávy a robí ho neviditeľným pre predátorov. Biely zajac v zime mení farbu zo sivej na bielu, čo mu pomáha byť neviditeľný na pozadí snehu.

Šampiónom v maskovaní je chameleón. Ale, bohužiaľ, názor, že sa prispôsobuje farbe miesta, v ktorom sa nachádza, trochu zjednodušuje skutočný obraz. Zmena farby tejto úžasnej jašterice je reakciou na vystavenie teplote vzduchu, slnečnému UV žiareniu a dokonca aj nálade.

A namiesto maskovania lienka používa inú stratégiu sfarbenia – odplašenie. Jeho sýta červená farba s čiernymi bodkami dáva signál, že tento hmyz môže byť jedovatý. Nie je to tak, ale aký je v tom rozdiel, ak takýto krok pomôže prežiť?

Hlava ďatľa je výborným príkladom formovania určitého tvaru tela, stavby a fungovania orgánov. Vták má silný, ale elastický zobák, veľmi dlhý tenký jazyk a tlmiaci systém, ktorý chráni mozog pred poranením, keď zobákom vtáka narazí na kmeň stromu najsilnejšími údermi.

Zaujímavým zistením je „agresia“ v rastlinách. Okvetné lístky žihľavy sú skvelou obranou proti bylinožravcom. Ťaví tŕň má upravené listy a korene, vďaka čomu úspešne zadržiava vlhkosť v púštnych podmienkach. Spôsob kŕmenia rosičky, jedenie múch, jej umožňuje získavať živiny pre rastlinu veľmi netypickým spôsobom.

Geografická špecifikácia

Vhodné je používať aj termín „alopatrická“ formácia druhov. Súvisí s rozširovaním biotopu, keď druh zaberá čoraz viac území. Alebo s tým, že územie je rozdelené prírodnými bariérami – rieky, hory a pod.

V takejto situácii nastáva kolízia s novými podmienkami a novými „susedmi“ - druhmi, s ktorými sa musíte naučiť interagovať. Postupom času to vedie k tomu, že vďaka schopnosti prispôsobiť sa druh formuje a geneticky fixuje nové prospešné vlastnosti.

Zástupcovia geograficky izolovaných populácií sa nekrížia. V dôsledku toho začínajú mať niekoľko dosť nápadných rozdielov od svojich príbuzných. Takže vlk vačkovca a vlk z radu predátorov sa v dôsledku selekcie dosť rozchádzali vo svojich črtách.

Ekologická špecifikácia

Nie je spojené s priamym rozšírením sortimentu. Vyskytuje sa v dôsledku skutočnosti, že v rovnakom rozsahu sa podmienky biotopu môžu líšiť.

Takže medzi rastlinami môže byť príkladom druhová rozmanitosť púpavy, ktorá sa líši na území Eurázie.

Relatívna povaha zdatnosti kaktusu

Rastlina demonštruje úžasnú schopnosť prežiť v najtvrdších podmienkach sucha: voskový film a tŕne minimalizujú odparovanie, dobre vyvinutý koreňový systém je schopný ísť hlboko do pôdy a akumulovať vlhkosť, ihly chránia pred bylinožravcami. Ale v situácii silných dažďov kaktus zomrie na prebytočnú vlhkosť v dôsledku hnitia koreňového systému.

Relatívna povaha zdatnosti ľadového medveďa

V latinčine sa tento medveď nazýva Ursus maritima, čo znamená morský medveď. Jeho srsť je dokonale prispôsobená studenej vode.

Nedovoľuje, aby voda prechádzala počas plávania a takmer úplne oneskoruje uvoľňovanie tepla z kože zvieraťa. Ak však ľadového medveďa umiestnite do teplejších podmienok pre jeho hnedých príbuzných, zomrie na prehriatie.

Relatívna povaha zdatnosti krtka

Toto zviera žije hlavne v zemi. Má aerodynamický tvar tela, mohutné rýľovité končatiny s vyvinutými pazúrmi. Veľmi šikovne hĺbi niekoľkometrové tunely.

A zároveň sa vôbec neorientuje na plochách: jeho zrakový systém je nevyvinutý a pohybovať sa môže len plazením.

Relatívna povaha zdatnosti ťavy

Ťaví hrb je jeho pýchou! V podmienkach sucha sa tam hromadí vzácna voda. Samozrejme, nie v doslovnom zmysle slova voda, sú to molekuly H2O spojené s lipidovými, tukovými bunkami.

Zviera môže dlho vydržať hlad, ležať na horúcom piesku a potenie je minimalizované. Nešlo len o to, že kočovníci zo Sahary cestovali na ťavách. Ale, bohužiaľ, v snehových podmienkach tento odolný fešák nezvládne pohyb, výživu a udržiavanie telesnej teploty.

Ako sa rastliny prispôsobujú opeľovaniu hmyzom?

Kvety rastlín sú krásne, na rozdiel od seba, chcete ich obdivovať! Je pravda, že biologický význam tejto krásy vôbec nie je potešiť človeka.

Hlavnou úlohou kvitnúcej rastliny je prilákať opeľovača hmyzu. Na to sa používa niekoľko hlavných spôsobov: jasná farba veľkých kvetov, vôňa príjemná pre hmyz, zhlukovanie malých kvetov v súkvetiach a samozrejme výživný nektár vo vnútri kvetu.

Záver o adaptabilite organizmov na prostredie

Identifikácia vzorov a štúdium adaptácií živočíšneho sveta v rôznych formách suchozemského, vodného a vzdušného života je pre výskumníkov dôležitou a nekonečne zaujímavou témou. Pretože odhaľuje hlavné spôsoby evolučného procesu modifikácie živých bytostí.

"Vhodnosť organizmov a formovanie nových druhov"

1. Fitness organizmov a jej relativita

V XIX storočí. štúdie prinášali stále viac nových údajov odhaľujúcich prispôsobivosť zvierat a rastlín podmienkam prostredia; otázka dôvodov tejto dokonalosti organického sveta zostala otvorená. Darwin vysvetlil pôvod fitness v organickom svete pomocou prirodzeného výberu.

Zoznámime sa najskôr s niektorými faktami svedčiacimi o prispôsobivosti živočíchov a rastlín.

Príklady adaptability vo svete zvierat. Rozšírené v živočíšnej ríši rôzne formy ochranné sfarbenie. Dajú sa zredukovať na tri typy: sponzoring, varovanie, maskovanie.

Ochranné sfarbenie pomáha telu stať sa menej viditeľným na pozadí okolia. Medzi zelenou vegetáciou sú často zelené ploštice, muchy, kobylky a iný hmyz. Fauna Ďalekého severu (ľadový medveď, polárny zajac, jarabica biela) sa vyznačuje bielou farbou. V púšťach prevládajú žlté tóny zvierat (hady, jašterice, antilopy, levy).

Varovné sfarbenie zreteľne rozlišuje organizmus v životné prostredie svetlé, farebné pruhy, škvrny (predsádka 2). Nachádza sa v jedovatom, pálivom alebo bodavom hmyze: čmeliaky, osy, včely, pľuzgiere. Svetlé, varovné sfarbenie zvyčajne sprevádza iné prostriedky ochrany: chlpy, hroty, žihľavy, žieraviny alebo štipľavo zapáchajúce tekutiny. Rovnaký typ sfarbenia zahŕňa hrozivé.

Maskovanie možno dosiahnuť podobnosťou tvaru tela a farby s akýmkoľvek predmetom: listom, konárom, uzlom, kameňom atď. V prípade nebezpečenstva sa húsenica nočného motýľa natiahne a zamrzne na konári ako uzol. Motýlie zhnité naberačky v nehybnom stave si možno ľahko pomýliť s kusom hnilého dreva. Dosiahne sa aj maskovanie mimikry. Mimikry sa vzťahujú na podobnosti vo farbe, tvare tela a dokonca aj v správaní a zvykoch medzi dvoma alebo viacerými druhmi organizmov. Napríklad výrazné čmeliaky a osy, ktoré nemajú žihadlo, sú veľmi podobné čmeliakom a osám - bodavému hmyzu.

Netreba si myslieť, že ochranné sfarbenie nevyhnutne a vždy zachráni zvieratá pred vyhladením nepriateľmi. Ale organizmy alebo ich skupiny, ktoré sú farebne prispôsobenejšie, umierajú oveľa menej často ako tie, ktoré sú menej prispôsobené.

Spolu s ochranným sfarbením si zvieratá vyvinuli mnoho ďalších prispôsobení podmienkam života, ktoré sa prejavujú v ich zvykoch, inštinktoch a správaní. Napríklad prepelice v prípade nebezpečenstva rýchlo spadnú na pole a zamrznú v nehybnej póze. V púšťach sa hady, jašterice, chrobáky schovávajú pred horúčavou v piesku. V momente nebezpečenstva mnohé zvieratá zaujmú 16 hrozivých pozícií.

Príklady adaptability v rastlinách. Vysoké stromy, ktorých koruny sú voľne fúkané vetrom, majú spravidla plody a semená s lietaním. Podrast a kríky, kde žijú vtáky, sa vyznačujú jasnými plodmi s jedlou dužinou. V mnohých lúčnych bylinách majú plody a semená háčiky, ktorými sa prichytávajú na srsť cicavcov.

Rôzne úpravy zabraňujú samoopeleniu a zabezpečujú krížové opelenie rastlín.

V jednodomých rastlinách samčie a samičie kvety nedozrievajú súčasne (uhorky). Rastliny s obojpohlavnými kvetmi sú chránené pred samoopelením dozrievaním tyčiniek a piestikov v rôznych časoch alebo zvláštnosťami ich štruktúry a relatívnu polohu(pri prvosienke).

Uvedieme ďalšie príklady: nežné výhonky jarných rastlín - sasanka, chistyak, modrá kôra, cibuľa husia atď. - tolerujú teploty pod nulou kvôli prítomnosti koncentrovaného roztoku cukru v bunkovej šťave. Veľmi pomalý rast, nízky vzrast, malé listy, plytké korene stromov a kríkov v tundre (vŕba, breza, borievka), extrémne rýchly rozvoj polárnej flóry na jar av lete – to všetko sú prispôsobenia sa životu v podmienkach permafrostu.

Mnohé buriny produkujú nezmerne viac semien ako kultúrne rastliny – ide o prispôsobivú vlastnosť.

Rozdeľovač zariadenia. Druhy rastlín a živočíchov sa líšia prispôsobivosťou nielen podmienkam anorganického prostredia, ale aj navzájom. Napríklad v listnatý les trávnu pokrývku na jar tvoria svetlomilné rastliny (corydalis, sasanka, pľúcnik, chistyak) av lete - odolné voči odtieňom (budra, konvalinka, zelenchuk). Opeľovačmi včasne kvitnúcich rastlín sú najmä včely, čmeliaky a motýle; rastliny kvitnúce v lete zvyčajne opeľujú muchy. Početné hmyzožravé vtáky (oriole, brhlík), hniezdiace v listnatých lesoch, ničia jeho škodcov.

V rovnakom prostredí sú organizmy rôzne prispôsobené. Vták naběrák nemá plávacie blany, aj keď potravu získava vodou, potápaním sa, používaním krídel a prichytávaním sa nôh na kameňoch. Krtko a krtokrysa patria k hrabavým zvieratám, no prvý hrabe končatinami, druhý si robí podzemné chodby hlavou a silnými rezákmi. Tuleň pláva s plutvami, zatiaľ čo delfín používa svoju chvostovú plutvu.

Pôvod adaptácií v organizmoch. Darwinovo vysvetlenie výskytu zložitých rôznorodých adaptácií na špecifické podmienky prostredia sa zásadne líšilo od Lamarckovho chápania tejto problematiky. Títo vedci sa výrazne odlišovali aj pri určovaní hlavných hnacích síl evolúcie.

Darwinova teória dáva úplne logické materialistické vysvetlenie pôvodu, napr. patronizujúce sfarbenie. Uvažujme o vzhľade zelenej farby tela húseníc žijúcich na zelených listoch. Ich predkovia mohli byť natretí nejakou inou farbou a nejedli listy. Predpokladajme, že kvôli nejakým okolnostiam boli nútení prejsť na jedenie zelených listov. Je ľahké si predstaviť, že vtáky klovali do mnohých z tohto hmyzu, ktorý je jasne viditeľný na zelenom pozadí. Medzi rôznymi dedičnými zmenami, ktoré sú vždy pozorované u potomstva, by mohli byť zmeny vo farbe tela húseníc, ktoré ich na zelených listoch znemožňovali. Z húseníc so zelenkastým nádychom niektorí jedinci prežili a dali plodné potomstvo. V ďalších generáciách pokračoval proces prevládajúceho prežívania húseníc, farebne menej nápadných na zelených listoch. Postupom času, vďaka prirodzenému výberu, zelená farba tela húseníc stále viac a viac zodpovedala hlavnému pozadiu.

Vznik mimikry možno vysvetliť len prirodzeným výberom. Organizmy s najmenšími odchýlkami v tvare tela, sfarbení, správaní, zvyšujúcich podobnosť s chránenými živočíchmi, mali väčšiu šancu prežiť a zanechať početné potomstvo. Percento úhynu takýchto organizmov bolo nižšie ako tých, ktoré nemali priaznivé zmeny. Z generácie na generáciu sa prospešná zmena posilňovala a zdokonaľovala prostredníctvom hromadenia znakov podobnosti s chránenými živočíchmi.

Hnacia sila evolúcie - prirodzený výber.

Lamarckova teória sa ukázalo ako úplne bezmocné pri vysvetľovaní organickej účelnosti, napríklad pôvodu rôznych typov ochranného sfarbenia. Nedá sa predpokladať, že zvieratá „cvičili“ vo farbe či pevnosti tela a cvičením nadobudli kondíciu. Nemožno vysvetliť ani vzájomné prispôsobovanie sa organizmov jeden druhému. Napríklad je úplne nevysvetliteľné, že chobotnica robotníc zodpovedá štruktúre kvetu určitých druhov rastlín, ktoré opeľujú. Včelie robotnice sa nerozmnožujú a včelie kráľovné, hoci produkujú potomstvo, nemôžu „cvičiť“ sosák, pretože nezbierajú peľ.

Pripomeňme si hybné sily evolúcie podľa Lamarcka: 1) „túžba prírody po pokroku“, v dôsledku čoho organický svet sa vyvíja z jednoduchých foriem na zložité a 2) mení činnosť vonkajšie prostredie(priamo na rastlinách a nižších živočíchoch a nepriamo nervový systém na vyšších živočíchoch).

Lamarckovo chápanie gradácie ako postupného nárastu organizácie živých bytostí podľa „nemenných“ zákonov v podstate vedie k uznaniu viery v Boha. Teória priamej adaptácie organizmov na podmienky prostredia prostredníctvom objavenia sa iba adekvátnych zmien v nich a povinného dedenia takto získaných vlastností logicky vyplýva z myšlienky počiatočnej účelnosti. Dedičnosť získaných vlastností nebola experimentálne potvrdená.

Aby sme jasnejšie ukázali hlavný rozdiel medzi Lamarckom a Darwinom v chápaní mechanizmu evolúcie, vysvetlíme ich vlastnými slovami jeden a ten istý príklad.

Tvorba dlhých nôh a dlhého krku u žirafy

Podľa Lamarcka

„Je známe, že tento najvyšší z cicavcov žije vo vnútrozemí Afriky a nachádza sa na miestach, kde je pôda vždy suchá a bez vegetácie. To spôsobí, že žirafa požiera listy stromov a neustále sa snaží ich dostať. V dôsledku tohto zvyku, ktorý už dlho existuje u všetkých jedincov tohto plemena, sa predné nohy žirafy predĺžili ako zadné nohy a jej krk sa predĺžil natoľko, že toto zviera ani nevstalo. jeho zadné nohy, zdvíhajúce iba hlavu, dosahujú výšku šesť metrov (približne dvadsať stôp)... Akákoľvek zmena, ktorú orgán nadobudol obvyklým používaním a postačujúca na vyvolanie tejto zmeny, je následne zachovaná reprodukciou za predpokladu, že je obom jedincom vlastná. spoločne sa podieľajú na oplodnení pri rozmnožovaní svojho druhu. Táto zmena sa prenáša a tak sa prenáša na všetkých jedincov nasledujúcich generácií vystavených rovnakým podmienkam, hoci potomstvo ju už nemusí nadobúdať tak, ako bola skutočne vytvorená.

Podľa Darwina

„Žirafa je vďaka svojmu vysokému vzrastu, veľmi dlhému krku, predným končatinám, hlave a jazyku dokonale prispôsobená na odstraňovanie listov z horných konárov stromov... najvyššie jedince, ktoré boli o palec alebo dva vyššie ako ostatné, často dokázali prežiť v období sucha, túlať sa pri hľadaní potravy po celej krajine. Tento nepatrný rozdiel vo veľkosti, spôsobený zákonmi rastu a premenlivosti, pre väčšinu druhov nezáleží. Ale s rodiacou sa žirafou 10 to bolo iné, ak vezmeme do úvahy jej pravdepodobný životný štýl, pretože tí jedinci, u ktorých bola ktorákoľvek alebo niekoľko rôznych častí tela dlhšia ako zvyčajne, sa vo všeobecnosti museli obávať. Pri krížení mali zanechať potomkov buď s rovnakými štrukturálnymi znakmi, alebo s tendenciou meniť sa rovnakým smerom, pričom najviac náchylní na smrť mali byť jedinci v tomto smere menej priaznivo organizovaní. ... prirodzený výber ochraňuje a tým oddeľuje všetkých vyšších jedincov, dáva im plnú príležitosť na kríženie a prispieva k zničeniu všetkých nižších jedincov.

Teória priamej adaptácie organizmov na podmienky prostredia prostredníctvom vzniku adekvátnych zmien a ich dedenia nachádza v súčasnosti svojich priaznivcov. Jeho idealistickú povahu je možné odhaliť len na základe hlbokej asimilácie Darwinovej doktríny prírodného výberu, hybnej sily evolúcie.

Relativita adaptácií organizmov. Darwinova doktrína prirodzeného výberu nielen vysvetlila, ako môže v organickom svete vzniknúť fitness, ale tiež dokázala, že vždy relatívny charakter. U zvierat a rastlín sú spolu s užitočnými vlastnosťami zbytočné a dokonca škodlivé.

Tu je niekoľko príkladov orgánov, ktoré sú pre organizmy nepoužiteľné, nevhodné orgány: bridlicové kosti u koňa, zvyšky zadných končatín veľryby, zvyšky tretieho viečka u opíc a ľudí, slepé črevo v slepom čreve ľudí.

Akákoľvek adaptácia pomáha organizmom prežiť len v tých podmienkach, v ktorých bola vyvinutá prirodzeným výberom. Ale aj za týchto podmienok je to relatívne. Za jasného slnečného dňa v zime sa ptarmigan rozžiari ako tieň na snehu. Biely zajac, ktorý je na snehu v lese nepostrehnuteľný, sa stáva viditeľným na pozadí kmeňov, ktoré vybiehajú na okraj lesa.

Pozorovania prejavov inštinktov u zvierat v mnohých prípadoch ukazujú ich nevhodnú povahu. Nočné motýle lietajú k ohňu, hoci pri tom zomierajú. K ohňu ich priťahuje inštinkt: nektár zbierajú hlavne zo svetlých kvetov, dobre viditeľných v noci. Najviac najlepšia obrana organizmov nie je vo všetkých prípadoch spoľahlivý. Ovce jedia stredoázijského pavúka karakurta bez toho, aby si ublížili, ktorého uhryznutie je pre mnohé zvieratá jedovaté.

Úzka špecializácia tela môže spôsobiť smrť tela. Swift nemôže vzlietnuť z rovného povrchu, pretože má dlhé krídla, ale veľmi krátke nohy. Vzlietne len odtlačením z nejakej hrany, ako z odrazového mostíka.

Adaptácie rastlín, ktoré bránia zvieratám jesť, sú relatívne. Hladný dobytok žerie aj rastliny chránené tŕňmi. Relatívny je aj vzájomný prospech organizmov spojených symbiotickými vzťahmi. Niekedy hubové vlákna lišajníkov zničia riasy, ktoré s nimi žijú. Všetky tieto a mnohé ďalšie skutočnosti ukazujú, že účelnosť nie je absolútna, ale relatívna.

Experimentálny dôkaz prirodzeného výberu. Po darwinovskej dobe sa uskutočnilo množstvo experimentov, ktoré potvrdili prítomnosť prirodzeného výberu v prírode. Napríklad ryby (gambusia) boli umiestnené v bazénoch s rôznofarebným dnom. Vtáky zničili 70 % rýb v bazéne, kde boli viditeľnejšie, a 43 % tam, kde sa farebne lepšie zhodovali s pozadím dna.

V inom experimente bolo pozorované správanie vráskavca (skupina spevavých vtákov), ktorý kloval do húseníc motýľa povýšeneckého, kým sa nepohli.

Experimenty potvrdili dôležitosť varovného sfarbenia v procese prirodzeného výberu. Na okraji lesa bol na dosky vyložený hmyz patriaci do 200 druhov. Vtáky prileteli asi 2000-krát a klovali len ten hmyz, ktorý nemal varovnú farbu.

Experimentálne sa tiež zistilo, že väčšina vtákov sa vyhýba blanokrídlovému hmyzu s nepríjemnou chuťou. Po klovaní do osy sa vták tri až šesť mesiacov nedotkne osích múch. Potom ich začne klovať, až sa dostane na osu, po ktorej sa opäť dlho nedotkne múch.

Experimenty sa uskutočňovali na "umelej mimike". Vtáky ochotne jedli larvy chrobákov - múčnatka, natretá karmínovou farbou bez chuti. Niektoré z lariev boli pokryté zmesou farby s chinínom alebo inou nepríjemnou látkou. Keď vtáky narazili na takéto larvy, prestali klovať všetky farebné larvy. Skúsenosť sa zmenila: na telo lariev sa robili rôzne kresby a vtáky brali len tie, ktorých kresba nebola sprevádzaná nepríjemnou chuťou. Vtáky teda majú podmienený reflex na varovanie jasných signálov alebo vzorov.

Experimentálny výskum prírodného výberu uskutočnili aj botanici. Ukázalo sa, že buriny majú množstvo biologických znakov, ktorých vznik a vývoj možno vysvetliť len ako prispôsobenie sa podmienkam vytvoreným ľudskou kultúrou. Napríklad rastliny camelina (čeľaď krížokvetých) a toritsa (čeľaď klinčekov) majú semená, čo do veľkosti a hmotnosti veľmi podobné semenám ľanu, ktorých plodiny zamorujú. To isté možno povedať o semenách bezkrídleho štrkáča (rodiny Norichnikov), ktorý vrhá raž. Buriny zvyčajne dozrievajú súčasne s kultúrnymi rastlinami. Semená oboch sa pri vinšovaní ťažko oddeľujú od seba. Muž pokosil, vymlátil burinu spolu s úrodou a potom sial na pole. Nedobrovoľne a nevedome prispel k prirodzenému výberu semien rôznych burín v línii podobnosti so semenami. pestované rastliny.

2. Tvorba nových druhov

Od staroveku človeka udivovala rozmanitosť organického sveta. Ako k tomu došlo? Doktrína prirodzeného výberu vysvetlila, ako sa v prírode vytvárajú nové druhy. Darwin vychádzal z faktov o domácich plemenách. Pôvodne boli plemená domácich zvierat menej rozmanité ako dnes. Ľudia sledovali rôzne ciele a vykonávali umelý výber rôznymi smermi. V dôsledku plemena divergovaný, teda rozchádzaný v znakoch medzi sebou a s ich spoločným rodovým plemenom .

Divergencia v prírodných podmienkach. Divergencia sa v prírode vyskytuje neustále a je poháňaná prirodzeným výberom. Čím viac sa potomkovia druhu od seba líšia, tým ľahšie sa rozšíria na početnejších a rôznorodejších územiach, tým ľahšie sa bude rozmnožovať. Darwin uvažoval týmto spôsobom. Nejaký druh dravého štvornožca v počte dosiahol hranicu možnosti existencie v tejto oblasti. Predpokladajme, že fyzické podmienky krajiny sa nezmenili; môže sa tento dravec množiť ďalej? Áno, ak potomkovia preberú miesta obsadené inými zvieratami. A to sa môže stať v súvislosti s prechodom na inú potravu alebo do nových životných podmienok (na stromoch, vo vode a pod.). Čím rôznorodejší budú potomkovia tohto predátora vo svojich charakteristikách, tým širšie sa rozšíria.

Darwin uvádza príklad. Ak sa na jednom pozemku vysievajú trávy jedného druhu a na inom, podobnom, byliny patriace k niekoľkým rôznym druhom alebo rodom, potom v druhom prípade bude celkový výnos väčší.

V prírode na mieste s rozlohou o niečo väčšou ako 1 m2, Darwin napočítal 20 rôznych druhov rastlín patriacich do 18 rodov a 8 čeľadí.

Takéto fakty potvrdzujú správnosť postoja, ktorý predložil Darwin: „...najväčšie množstvo života sa uskutočňuje s najrozmanitejšími štruktúrami...“ Medzi rastlinami toho istého druhu, s ich rovnakými potrebami na pôdu, vlhkosť , osvetlenie a pod., prebieha najtvrdšia biologická konkurencia. Pri prirodzenom výbere sa zachovajú formy, ktoré sa od seba najviac líšia. Čím výraznejšie sú rozdiely medzi adaptačnými znakmi foriem, tým viac sa rozchádzajú samotné formy.

V dôsledku prirodzeného výberu je proces evolúcie divergentný charakter: celý „vejár“ foriem pochádza z jednej počiatočnej formy, akoby špeciálne vetvy z jedného spoločného koreňa, ale nie všetky dostávajú ďalší vývoj. Pod vplyvom prírodného výberu sa v nekonečne dlhom slede generácií niektoré formy zachovávajú, iné vymierajú; Súčasne s procesom divergencie prebieha proces zániku a oba spolu úzko súvisia. Najviac divergentné formy majú najväčší potenciál prežiť v procese prirodzeného výberu, keďže si navzájom menej konkurujú ako stredné a rodové formy, ktoré postupne rednú a vymierajú.

Odroda je krokom k vytvoreniu druhu. Darwin si predstavoval, že proces formovania nových druhov v prírode začína rozpadom druhu na vnútrodruhové skupiny, ktoré nazval odrody.

Vďaka prirodzenému výberu a divergencii získavajú odrody čoraz viac rozlišujúcich dedičných vlastností a stávajú sa zvláštnymi, novými druhmi.

Rozdiel medzi odrodou a druhom je veľmi veľký. Odrody toho istého druhu sa krížia a produkujú plodné potomstvo. Druhy v prírodných podmienkach sa spravidla nekrížia, v dôsledku čoho dochádza k biologickej izolácii druhov.

Pre lepšie vysvetlenie, ako proces speciácie prebieha v prírode, Darwin navrhol nasledujúcu schému (obr. 11).

Diagram ukazuje možné evolučné cesty 11 druhov rovnakého rodu, označených písmenami A, B, C atď. - až po L vrátane. Medzery medzi písmenami ukazujú blízkosť medzi druhmi.

Druhy označené písmenami D a E alebo F a G sú si teda menej podobné ako druhy A a B alebo K a L atď. ako 1000 generácií.

Sledujme vývoj druhu A. Zhluk bodkovaných čiar z bodu A znázorňuje jeho potomkov. Vzhľadom na individuálnu variabilitu sa budú líšiť od seba aj od rodičovského druhu A. Prospešné zmeny sa zachovajú v procese prirodzeného výberu. Zároveň objaví svoje užitočná akcia divergencia: znaky, ktoré sa od seba najviac líšia (čiary a1 a t1 zväzku), budú pretrvávať, hromadiť sa z generácie na generáciu a stále viac sa rozchádzajú. Postupom času taxonómovia uznávajú a1 a t1 ako špeciálne odrody.

Predpokladajme, že počas prvej etapy - prvých tisíc rokov - dve jasne vyjadrené odrody a1 a m1 pochádzajú z druhu A. Za podmienok, ktoré spôsobili zmeny v rodičovskom druhu A, sa tieto odrody budú naďalej meniť. Možno v desiatom štádiu budú mať medzi sebou a druhom A také rozdiely, že by sa mali považovať za dva samostatné druhy: a10 a m10. Časť odrôd vyhynie a možno len f10 dosiahne desiate štádium a vytvorí tretí druh. V poslednej fáze sa zavádza 8 nových druhov, ktoré vznikli z druhu A: a14, q14, p14, b14, f14, o14, e14 a t14. Druhy a14, q14 a p14 sú k sebe bližšie ako k iným druhom a tvoria jeden rod, zvyšné druhy dávajú ďalšie dva rody. Podobne prebieha aj evolúcia druhu I.

Osud iných druhov je iný: z nich do desiateho štádia prežijú len druhy E a F, druh E potom vymiera. Všimnite si najmä druh F14: do dnešných čias prežil takmer nezmenený od materského druhu F. To sa môže stať, ak sa podmienky prostredia dlhodobo nezmenia alebo sa zmenia len veľmi málo.

Darwin zdôraznil, že nie vždy sa v prírode zachovali len tie najodlišnejšie, extrémne odrody, tie stredné mohli prežiť a dať potomkov. Jeden druh môže vo svojom vývoji predbehnúť druhý; z extrémnych odrôd sa niekedy vyvinie iba jedna, ale môžu sa vyvinúť tri. Všetko závisí od toho, ako nekonečne sa naskladajú komplikovaný vzťah organizmov navzájom a s prostredím.

Príklady špecifikácií. Uveďme príklady formovania druhov a budeme tento termín používať poddruh, akceptovaný vo vede namiesto „rozmanitosti“.

Rozšírené druhy, ako je medveď hnedý, zajac, líška obyčajná, veverička obyčajná, sa vyskytujú od Atlantiku po Tichý oceán a majú veľký počet poddruhov. IN stredný pruh ZSSR pestuje viac ako 20 druhov ranunculus. Všetky pochádzajú z rovnakého rodičovského druhu. Jeho potomkovia sa zmocnili rôznych biotopov – stepí, lesov, polí – a vďaka divergencii sa postupne od seba oddelili najskôr na poddruhy, potom na druhy (obr. 12). Pozrite si ďalšie príklady na rovnakom obrázku.

Špeciácia trvá dodnes. Na Kaukaze žije sojka s čiernym perím na zadnej strane hlavy. Nemožno ho zatiaľ považovať za samostatný druh, ide o poddruh sojky obyčajnej. V Amerike žije 27 poddruhov vrabca spevavého. Väčšina z nich sa navonok od seba málo líši, ale niektoré majú ostré rozdiely. Postupom času môžu poddruhy so strednými vlastnosťami vyhynúť a extrémne poddruhy sa stanú nezávislými mladými druhmi, ktoré stratia schopnosť sa navzájom krížiť.

Hodnota izolácie. Rozľahlosť distribučnej oblasti druhu podporuje prirodzený výber a divergenciu. K tomu dochádza, keď sa druh usadí v oblastiach izolovaných od seba. V takýchto prípadoch je prienik organizmov z jednej lokality do druhej veľmi obtiažny a možnosť kríženia medzi nimi je výrazne znížená alebo úplne chýba.

Uveďme príklady. Na Kaukaze, v oblastiach oddelených vysokými horami, existujú špeciálne poddruhy motýľov, jašterice atď. V Bajkalskom jazere žije mnoho druhov a rodov ciliárnych ploskavcov, kôrovcov a rýb, ktoré sa nikde inde nevyskytujú. Toto jazero je oddelené od ostatných vodných nádrží pohoria asi 20 miliónov rokov a iba cez rieky komunikuje so Severným ľadovým oceánom.

V iných prípadoch sa organizmy nemôžu krížiť kvôli biologická izolácia. Napríklad dva druhy vrabcov - brownie a poľný vrabec - sa v zime držia spolu, ale zvyčajne hniezdia rôznymi spôsobmi: prvý - pod strechami domov, druhý - v dutinách stromov pozdĺž okrajov lesa. Druh kos je v súčasnosti rozdelený do dvoch skupín, ktoré sú navonok stále nerozoznateľné. Ale jeden z nich žije v hustých lesoch, druhý sa drží v blízkosti ľudských obydlí. Toto je začiatok formovania dvoch poddruhov.

Konvergencia. V počiatočných podmienkach existencie sa zvieratá rôznych systematických skupín niekedy prispôsobujú prostrediu, ak sú vystavené rovnakému selekčnému faktoru. Tento proces bol pomenovaný konvergencie- konvergencia znakov. Napríklad predné končatiny krtka a medveďa sú veľmi podobné, hoci tieto zvieratá patria do rôznych tried. Veľryby a ryby sa navzájom veľmi podobajú tvarom tela a končatiny plávajúcich zvierat patriacich do rôznych tried sú podobné. Existujú aj konvergentné fyziologické vlastnosti. Hromadenie tuku u plutvonožcov a veľrýb sa vysvetľuje výsledkom prirodzeného výberu vo vodnom prostredí: znižuje straty tepla z tela.

Konvergencia v rámci vzdialených systematických skupín (typov, tried) sa vysvetľuje len pôsobením podobných podmienok existencie na priebeh prirodzeného výberu. Konvergenciu u relatívne blízko príbuzných zvierat ovplyvňuje aj jednota ich pôvodu, čo akosi uľahčuje vznik podobných dedičných zmien. Preto sa častejšie pozoruje v rámci tej istej triedy.

Rozmanitosť druhov. Darwinova doktrína o evolúcii organického sveta vysvetľuje rozmanitosť druhov ako nevyhnutný výsledok prirodzeného výberu a s tým spojenú divergenciu postáv.

Postupne sa v procese evolúcie druhy stávali zložitejšími, organický svet stúpal na stále vyššiu úroveň vývoja. Všade v prírode však zvieratá a rastliny koexistujú súčasne a vlastnia rôzneho stupňa zložitosť vašej organizácie.

Prečo prirodzený výber „nevyzdvihol“ všetky nízko organizované skupiny na najvyšší stupeň organizácie?

Prirodzeným výberom sú všetky skupiny rastlín a živočíchov prispôsobené len svojim vlastným podmienkam existencie, a preto sa nemohli všetky dostať na rovnako vysokú úroveň organizácie. Ak si tieto podmienky nevyžadovali zvýšenie zložitosti štruktúry, potom sa jej stupeň nezvýšil, pretože slovami Darwina „za veľmi jednoduchých životných podmienok by vysoká organizácia neposkytla žiadnu službu“. V Indickom oceáne vo viac-menej konštantných podmienkach žijú druhy hlavonožcov (nautilus), takmer nezmenené po mnoho stoviek tisícročí. To isté platí pre moderné laločnaté ryby.

Súčasnú koexistenciu organizmov rôznej štrukturálnej zložitosti teda vysvetľuje teória prirodzeného výberu a divergencie.

Výsledky prirodzeného výberu. Prírodný výber má tri úzko súvisiace najdôležitejšie dôsledky: 1) postupné komplikovanie a zvyšovanie organizácie živých bytostí; 2) prispôsobenie organizmov podmienkam prostredia; 3) rozmanitosť druhov.

Bibliografia

1. Azimov A. Krátky príbeh biológia. M., 1997.

2. Kemp P., Arms K. Úvod do biológie. M., 2000.

3. Libbert E. Všeobecná biológia. M., 1978 Gliozzi M. Dejiny fyziky. M., 2001.

4. Naidysh V.M. Koncepty moderná prírodná veda. Návod. M., 1999.

5. Nebel B. Veda o životnom prostredí. Ako funguje svet. M., 1993.

Vznik adaptability organizmov.
Hlavným dôvodom vzniku rôznych adaptácií živých organizmov na prostredie je selekcia. Napríklad je známe, že jarabica je lesný vták. V závislosti od biotopu má rôzne úpravy: a) skrátenie zobáka v súvislosti so získavaním potravy spod snehu a lístia, b) výskyt rohovitých záhybov na koncoch prstov na uľahčenie pohybu cez hustú snehovú pokrývku ; c) rozšírenie, zaoblenie krídel pre rýchle stúpanie do vzduchu (predkovia jarabice takúto stavbu nemali).
Pre ďalšiu distribúciu prešli rôznymi zmenami aj plody a semená rastlín. Sú to háčiky, tŕne, ktorými sú pripevnené k zvieratám, alebo ľahké páperie, ktoré roznáša vietor.
Vzhľad kondície u rastlín a živočíchov je charakteristickým javom, no v každom prípade sa kondícia neprejaví okamžite. V dôsledku dlhého evolučného procesu sa jedinci s špeciálne vlastnosti prispôsobené podmienkam prostredia.
Vlastnosti zdatnosti v štruktúre, farbe, tvare tela a správaní sú jasne viditeľné na príklade vodného cicavca - delfína. Špicatý tvar tela mu dáva možnosť ľahko a voľne sa pohybovať vo vode v rôznych smeroch. Rýchlosť delfína dosahuje 40 km / h. A u vtákov je ukazovateľom spôsobilosti na let prítomnosť peria pokrývajúceho telo; nedostatok ušníc a zubov; schopnosť otočiť hlavu o 180 "; ľahkosť kostí; rýchle trávenie potravy v žalúdku atď.
U mnohých zvierat je kondícia natoľko vyvinutá, že je ťažké ich odlíšiť od prostredia. Tvar tela, farba rýb, zvieratá žijúce v hustých húštinách rias im pomáhajú úspešne sa skrývať pred nepriateľmi.

Typy adaptácie:

1. Ochranné (maskové) sfarbenie a jeho druhy.
2. Inštinktívna adaptácia.
3. Starostlivosť o potomstvo.
4. Fyziologická adaptácia.

Ryža. 21. Prispôsobivosť nočných motýľov zmenou farby na zodpovedajúce farby kmeňa stromu: 1 - rovnaký počet označených tmavých a svetlých motýľov; 2 - svetlý kmeň stromu; 3 - zvýšenie počtu svetlých motýľov; 4 - zvýšenie počtu tmavých motýľov; 5 - tmavý kmeň stromu

1. Ochranná (masková) farba a jej druhy. Ochranné sfarbenie - prispôsobivosť organizmov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom. Vtáky, ktoré inkubujú vajíčka na zemi (tetrov, jarabica, prepelica atď.), splývajú s okolitým pozadím. Vták sediaci nehybne na hniezde je pre svojich nepriateľov takmer neviditeľný. Vajíčka s pigmentovanými škrupinami a mláďatá, ktoré sa z nich liahnu, sú tiež sotva viditeľné. O veľkých predátorov, ktorých vajíčka sú pre nepriateľov nedostupné, alebo u vtákov, ktoré kladú vajíčka vysoko na skaly alebo ich zahrabávajú. do zeme sa nevyvinie ochranná farba škrupiny. Húsenice motýľa sú zvyčajne zelené, farba listov, alebo tmavé, farba kôry. Ryby na dne (stingray, platesa) sú často natreté vo farbe piesku.
Púštne zvieratá majú zvyčajne piesočnato-žltú farbu. Monochromatické ochranné sfarbenie je charakteristické pre hmyz (kobylka), jašterice, saigy, levy. Mnoho zvierat mení farbu v závislosti od ročného obdobia. Napríklad polárna líška, biely zajac, jarabica v zime biela farba. Denné motýle majú ochranné sfarbenie na spodnej časti krídel, nočné motýle majú ochrannú farbu na hornej časti krídel, takže cez deň sa stanú viditeľnými pre nepriateľov a môžu uhynúť (spodná časť krídel je svetlá ). Ochranné sfarbenie možno pozorovať aj vo forme hmyzu: kukla motýľov na konári je veľmi podobná obličke; larva prichytená na konári v nehybnom stave, podobne ako konár stromu atď.
Ochranné sfarbenie je užitočné najmä v počiatočných fázach. individuálny rozvoj organizmu (vajcia, larva, kuriatko). Ochranné sfarbenie je potrebné pre pomaly sa pohybujúce zvieratá alebo tie, ktoré prešli do stavu pokoja.
Mnohé zvieratá dokážu rýchlo meniť farbu v závislosti od farby prostredia a táto schopnosť sa dedí. Napríklad: chameleón, platesa, agama.

Druhy ochranných farieb:

1. ochranné sfarbenie;
2. atraktívne sfarbenie;
3. hrozivé sfarbenie;
4. imitujúce sfarbenie.

1. Ochranný výstražný náter charakteristické pre jedovatý, bodavý alebo pálivý hmyz. Napríklad lienku (červenú, žltú, hnedú, tmavočervenú, pruhovanú) vtáky nikdy neklujú, pretože sa z nej uvoľňuje jedovatá, horkastá žltkastá tekutina (obr. 22). Ak kurčatá náhodou klujú tohto chrobáka, nabudúce sa k nemu nepriblížia. Chrobák vyžaruje nepríjemnú horiacu kvapalinu, má jasne červenú pruhovanú farbu. Sfarbenie včiel, čmeliakov, ôs, jedovatých hadov ich chráni pred predátormi. Ochranné sfarbenie závisí aj od správania niektorých druhov hmyzu a zvierat. Niekedy lezúce chrobáky zamrznú vo chvíľach nebezpečenstva. Hruška hniezdiaca v tŕstí, náhodne uvidiac nepriateľa, natiahne krk, zdvihne hlavu a zamrzne. Varovné sfarbenie sa u zvierat spája so správaním, ktoré odpudzuje predátorov.

Ryža. 22. Varovné sfarbenie: 1 - lienka; 2 - blister

2. Atraktívne sfarbenie. Toto sfarbenie je dôležité najmä pri chove. Jasná farba červených motýľov, modrokrídlových kobyliek, jerbov, peria samcov priťahuje samice počas obdobia rozmnožovania. V bežných dňoch sfarbenie splýva s prostredím a stáva sa pre nepriateľov neviditeľným (obr. 23).

Ryža. 23. Atraktívne sfarbenie: 1 - červená šerpa; 2 - klisnička modrokrídla; 3 - jerboa

3. Hrozivé sfarbenie. V čase nebezpečenstva berú zvieratá ohrozujúce držanie tela. Napríklad vo chvíľach nebezpečenstva kobra zdvihne hlavu rovno, nafúkne krk a zaujme hrozivý postoj; potemník dvíha brucho a vylučuje zlý zápach. Kruhohlavec ušatý okamžite otvorí kožné záhyby na hlave a zamrzne s otvorenými ústami. Na otvorených krídlach modlivky sú škvrny, ktoré vyzerajú ako oči. V prípade nebezpečenstva, otvárajúc svoje krídla, modlivka odplaší svojho nepriateľa. Rovnaké škvrny sa nachádzajú aj u nočných motýľov (obr. 24).

Ryža. 24. Hrozivé sfarbenie: očné škvrny na krídlach motýľa (1) v hrozivej póze vyzerajú ako oči škriatka (2)

4. Imitatívne sfarbenie -mimikry(grécke mimikos - "imitácia"). Ide o napodobňovanie zvierat a rastlín živých organizmov alebo určitých neživých predmetov prostredia. Výstražné sfarbenie nechránených organizmov má podobnosť s jedným alebo viacerými druhmi. Napríklad, pokiaľ ide o tvar tela, veľkosť, jasnú farbu, šváb je podobný lienky. Tvar tela morského koníka a rybochodca pripomína riasu. biely motýľ s nepríjemným zápachom, žiarivej farby, napodobňuje nejedlé motýle z čeľade helikonidných (obr. 25), muchy - osy. Podobnosť nejedovatých hadov s jedovatými im pomáha chrániť sa pred nepriateľmi a prežiť.

Ryža. 25. Imitatívne sfarbenie: biely motýľ (T) vyzerá ako jedovatý helikonidný motýľ (2)

Príklady napodobňujúceho sfarbenia rastlín.
Imitatívne sfarbenie v rastlinách je nevyhnutné na prilákanie alebo zastrašenie zvierat. Na kvete Belozor zvyčajne nie je žiadny nektár. Na prilákanie hmyzu je to podobné ako medová rastlina. Hmyz, ktorý sedí na kvete, prispieva k jeho opeľovaniu. Kvety mäsožravej rastliny (nepenthes) majú svetlá farba. Hmyz, ktorý sedí na kvete, okamžite spadne do „pasce“ a zomrie. Orchidea tvarom kvetu a vôňou pripomína samičku niektorého hmyzu, takže samce hmyzu nedobrovoľne sadnú na kvet a opeľujú ho.
Mimikry prebieha pod kontrolou prirodzeného výberu. Jeho výskyt je spojený s akumuláciou malých užitočných mutácií u jedlých druhov v podmienkach ich spolužitia s nejedlými. Jednou z hlavných obranných zbraní proti nepriateľom a adaptívnych vlastností je: chrobáky a kraby majú chitínový obal, mäkkýše majú pancier, krokodíly šupiny, pásavce a korytnačky pancier a ježko a dikobraz majú brká.

Fitness. Ochranné sfarbenie. Ochranné sfarbenie. Atraktívne sfarbenie. Hrozivé sfarbenie. Imitatívne sfarbenie (mimikry).

1. hlavný dôvod rôzne prispôsobenia organizmov podmienkam prostredia - to je výber.
2. Ochranné sfarbenie je prispôsobivosť potrebná na ochranu organizmov, ktoré vedú otvorený životný štýl, pred nepriateľmi.
3. Ochranné sfarbenie - druh ochranného sfarbenia charakteristický pre jedovatý, bodavý, pálivý hmyz.
4. Atraktívne sfarbenie - druh ochranného sfarbenia počas obdobia rozmnožovania organizmov.
5. Hrozivé sfarbenie je spôsob, ako chrániť zvieratá pred nepriateľmi zaujatím hrozivej polohy.
6. Napodobňovanie živých organizmov a neživých predmetov prostredia je prispôsobivosť organizmov, ktoré nie sú schopné sa brániť alebo sú nečinné.
7. Aké vlastnosti organizmov určujú kondíciu?
8. Ako vzniká fitness?
9. Vymenujte druhy ochranného sfarbenia.
10. Uveďte príklad ochranného sfarbenia.
1. Ktoré organizmy sa vyznačujú napodobiteľnou farbou?
2. Uveďte príklady, ktoré dokazujú užitočnosť nápadného sfarbenia.
3. Aké sú príklady mimických farieb v rastlinách?

Cvičenie
Stretli ste v prírode hmyz, ktorý pri dotyku zamrzne? Venujte pozornosť ich činom, nehybnosti. Venujte pozornosť hmyzu, ktorý vydáva nepríjemný zápach. Porovnajte ich. Táto úloha vám pomôže lepšie sa zoznámiť s ochranným a hrozivým sfarbením zvierat.
Pokúste sa dokončiť úlohu.
K akému typu patria uvedené príklady ochranného sfarbenia? Podľa toho zadajte veľkými písmenami: "ZShch" - ochranný; "PR" - prilákanie; "PD" - imitácia.

1. Lienka. 5. Nepenthes (hmyzožravá rastlina).
2. Motýľ. 6. Bitter.
3. Čierny chrobák. 7. Samec bažanta.
4. Morský koník. 8. Mantis.

Sekcie: Biológia

Ciele lekcie:

• zopakovanie a upevnenie poznatkov o hybných silách evolúcie;
• formovať koncepciu adaptability organizmov na prostredie, poznatky o mechanizmoch vzniku zdatnosti v dôsledku evolúcie;
• pokračovať v rozvoji zručností využívať znalosti teoretických zákonitostí na vysvetlenie javov pozorovaných u voľne žijúcich živočíchov;
• formovať špecifické poznatky o adaptívnom štrukturálne vlastnosti, sfarbenie tela a správanie zvierat.

Vybavenie:

Tabuľka „Fitness a jej relatívna povaha“, fotografie, kresby, zbierky rastlinných a živočíšnych organizmov, karty na vykonávanie testov, prezentácia.

1. Opakovanie preberanej látky:

Vo forme frontálneho rozhovoru sa navrhuje odpovedať na otázky.

a) Vymenujte jedinú riadiacu hybnú silu evolúcie.
b) Aký je dodávateľ materiálu na výber v populácii?
c) Je známe, že dedičná variabilita, ktorá dodáva materiál na selekciu, je náhodná a nie riadená. Ako sa prirodzený výber stáva smerovým?
d) Uveďte evolučné vysvetlenie nasledujúceho výrazu: „Nevyberajú sa jednotlivé gény, ale ucelené fenotypy. Fenotyp pôsobí nielen ako objekt selekcie, ale pôsobí aj ako prenášač dedičnej informácie v generáciách.

Pri položení otázky sa jej text zobrazí na obrazovke (použije sa prezentácia)

2. Učiteľ vedie rozhovor k formulácii témy vyučovacej hodiny.

V prírode existuje rozpor medzi schopnosťou organizmov neobmedzene sa rozmnožovať a obmedzenými zdrojmi. Toto je dôvod...? boj o existenciu, v dôsledku čoho prežijú jednotlivci, ktorí sú najviac prispôsobení podmienkam prostredia. (Výstup schémy na obrazovke, žiaci píšu do zošita)

Jedným z výsledkov prirodzeného výberu teda možno nazvať vývoj adaptácií vo všetkých živých organizmoch – adaptácie na prostredie, t.j. zdatnosť je výsledkom pôsobenia prirodzeného výberu v daných podmienkach existencie.

(Správa témy lekcie, záznam v poznámkovom bloku)

Zamyslite sa a skúste sformulovať, čo je podstatou adaptability na podmienky prostredia? (Učiteľ spolu so študentmi poskytne definíciu kondície, ktorá sa zapíše do poznámkového bloku a na obrazovke sa zobrazí snímka)

Fitness organizmov alebo adaptácie- súbor tých znakov ich stavby, fyziologických procesov a správania, ktoré poskytujú danému druhu možnosť špecifického životného štýlu v určitých podmienkach prostredia.

Čo si myslíte, že je fitness pre organizmy?

Význam: prispôsobenie sa podmienkam prostredia zvyšuje šance organizmov na prežitie a zanechanie veľkého počtu potomkov. (Písanie do poznámkového bloku, zobrazovanie snímky)

Vynára sa otázka, ako sa formujú adaptácie? Skúsme si vysvetliť vznik slonieho chobota z pohľadu C. Linného, ​​J. B. Lamarcka, C. Darwina.

(Na obrazovke je fotografia slona a znenie položenej otázky)

Odporúčané reakcie študentov:

Podľa Linného: zdatnosť organizmov je prejavom pôvodnej účelnosti. Boh je hybnou silou. Príklad: Slony, ako všetky zvieratá, stvoril Boh. Preto majú všetky slony od okamihu ich vzhľadu dlhý chobot.

Podľa Lamarcka: myšlienka vrodenej schopnosti organizmov meniť sa pod vplyvom vonkajšieho prostredia. Hnacou silou evolúcie je snaha organizmov o dokonalosť. Príklad: Slony pri prijímaní potravy museli neustále naťahovať hornú peru, aby dostali potravu (cvičiť). Táto vlastnosť je zdedená. Takže tam bol dlhý chobot slonov.

Podľa Darwina: medzi mnohými slonmi boli zvieratá s chobotom rôznej dĺžky. Tie s o niečo dlhšími kmeňmi boli úspešnejšie pri hľadaní potravy a prežívaní. Táto vlastnosť bola zdedená. Postupne tak vznikol dlhý chobot slonov.

Ktoré vysvetlenie je reálnejšie? Pokúsme sa opísať mechanizmus výskytu adaptácií. (Schéma na obrazovke)

3. Rôzne úpravy.

Na stoloch študentov sú kresby, zbierky znázorňujúce rôzne adaptácie organizmov na prostredie. Pracujte vo dvojiciach alebo skupinách. Žiaci opíšu úpravy, pomenujú ich sami alebo s pomocou učiteľa. Na obrazovke sa tieto zariadenia objavia počas konverzácie.

1. Morfologické úpravy (zmeny stavby tela).

• aerodynamický tvar tela u rýb a vtákov
• popruhy medzi prstami u vodného vtáctva
• hustá srsť u severských cicavcov
• ploché telo rýb žijúcich pri dne
• plazivá a vankúšovitá forma u rastlín v severných zemepisných šírkach a vysokohorských oblastiach

2. Kamufláž: tvar tela a sfarbenie splýva s okolitými predmetmi (sklíčko).

(Morský koník, tyčový hmyz, húsenice niektorých motýľov).

3. Ochranné sfarbenie:

vyvinuté u druhov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom (vajcia otvorene hniezdiacich vtákov, kobylka, platesa). Ak pozadie prostredia nie je konštantné v závislosti od ročného obdobia, zvieratá menia svoju farbu (zajac, zajac).

4. Varovné sfarbenie:

Veľmi svetlé, charakteristické pre jedovaté a bodavé formy (osy, čmeliaky, lienky, štrkáče). Často v kombinácii s demonštratívnym desivým správaním.

5. Mimikry:

farebná podobnosť, tvar tela nechránených organizmov s chránenými (vznešenica a včela, tropické hady a Jedovaté hady; kvety snapdragon vyzerajú ako čmeliaky - hmyz sa snaží nadviazať manželský vzťah, čo prispieva k opeľovaniu; vajcia znesené kukučkou). Imitátorov nikdy neprevyšuje pôvodný druh. V opačnom prípade stratí výstražné sfarbenie význam.

6. Fyziologické úpravy:

prispôsobivosť životných procesov životným podmienkam.

• hromadenie tuku púštnymi zvieratami pred začiatkom obdobia sucha (ťava)
• žľazy, ktoré sa zbavujú prebytočných solí u plazov a vtákov, ktoré žijú v blízkosti mora
• ochrana vody v kaktusoch
• rýchla metamorfóza u púštnych obojživelníkov
• tepelné zobrazovanie, echolokácia
• stav čiastočnej alebo úplnej anabiózy

7. Behaviorálne adaptácie:

zmeny v správaní za určitých podmienok

• starostlivosť o potomstvo zlepšuje prežitie mladých zvierat, zvyšuje stabilitu ich populácií
• tvorba samostatných párov v obdobie párenia, a v zime sa združujú do kŕdľov. Čo uľahčuje potravu a ochranu (vlci, veľa vtákov)
• desivé správanie (bombardér, skunk)
• zmrazenie, napodobňovanie zranenia alebo smrti (vačice, obojživelníky, vtáky)
• obozretné správanie: hibernácia, skladovanie potravín

8. Biochemické úpravy:

spojené s tvorbou v tele určitých látok, ktoré uľahčujú obranu nepriateľov alebo útoky na iné zvieratá

• jedy hadov, škorpiónov
• plesňové a bakteriálne antibiotiká
• kryštály šťavelanu draselného v listoch alebo tŕňoch rastlín (kaktus, žihľava)
• špeciálna štruktúra proteínov a lipidov v termofilných (odolných voči vysokým teplotám)

a psychrofilné (studenomilné), umožňujúce organizmom existenciu v horúcich prameňoch, vulkanických pôdach, v podmienkach permafrostu.

relatívna povaha zariadenia.

Navrhuje sa venovať pozornosť tabuľke: zajac. Neviditeľný pre dravcov na snehu, dobre viditeľný na pozadí kmeňov stromov. Spolu so študentmi uvádzame ďalšie príklady: nočné motýle zbierajú nektár zo svetlých kvetov, ale tiež vletia do ohňa, hoci pri tom uhynú; jedovaté hady jedia mangusty, ježkovia; ak je kaktus hojne napojený, zomrie.

Aký záver možno vyvodiť?

Záver: akékoľvek prispôsobenie je účelné iba v podmienkach, v ktorých sa vytvorilo. Keď sa tieto podmienky zmenia, adaptácie strácajú svoju hodnotu alebo dokonca poškodzujú telo. Preto je kondícia relatívna.

Pri štúdiu témy sme vychádzali z učenia Charlesa Darwina o prirodzenom výbere. Vysvetlil mechanizmus vzniku adaptability organizmov na životné podmienky a dokázal, že adaptabilita je vždy relatívna.

4. Upevňovanie vedomostí.

na žiackych stoloch hárky s testami a kartami na odpovede.

1 možnosť.

1. Fenomén, ktorý slúži ako príklad maskovacieho sfarbenia:

a) sfarbenie jeleňa sika a tigra;
b) škvrny na krídlach niektorých motýľov, podobné očiam stavovcov;
c) podobnosť farby krídel motýľa pieridového s farbou krídel nejedlého motýľa helikonidného;
d) farba lienok a zemiakového chrobáka Colorado.

2. Ako moderná veda vysvetľuje vznik organickej účelnosti:

a) je výsledkom aktívnej túžby organizmov prispôsobiť sa špecifickým podmienkam prostredia;
b) je výsledkom prirodzeného výberu jedincov, u ktorých sa ukázalo, že sú viac prispôsobené podmienkam prostredia ako ostatní v dôsledku prítomnosti náhodných dedičných zmien v nich;
c) je výsledkom priameho vplyvu vonkajšie podmienky o vývoji zodpovedajúcich znakov v organizmoch;
d) bol pôvodne predurčený v čase stvorenia tvorcom hlavných druhov živých bytostí.

3. Fenomén. Príkladom toho je podobnosť leva a osy vo farbe brucha a tvare tykadiel:

a) výstražná farba
b) mimikry;
c) adaptívne sfarbenie;
d) maskovanie.

4. Príklad ochranného sfarbenia:

5. Príklad varovnej farby:

a) jasne červená farba kvetu ruže;


d) podobnosť farby a tvaru tela.

Možnosť 2.

1. Hlavný efekt prirodzeného výberu:

a) zvýšenie frekvencie génov v populácii, ktoré zabezpečujú reprodukciu v generáciách;
b) zvýšenie frekvencie génov v populácii, ktoré poskytujú širokú variabilitu organizmov;
c) výskyt génov v populácii, ktoré zabezpečujú zachovanie vlastností druhu v organizmoch;
d) výskyt génov v populácii, ktoré určujú adaptáciu organizmov na životné podmienky;

2. Príklad ochranného sfarbenia:

a) zelená farba kobylky spevavej;
b) zelená farba listov u väčšiny rastlín;
c) jasne červená farba v lienka;
d) podobnosť vo farbe brucha muchy pestrej a osy.

3. Príklad maskovania:

a) zelená farba kobylky spevavej;
b) podobnosť vo farbe brucha pestreca a osy;
c) jasne červená farba v lienka;

4. Príklad varovnej farby:

a) jasne červená farba ružového kvetu;
b) jasne červená farba v lienka;
c) podobnosť sfarbenia medzi vznášanlivkou a osou;
d) podobnosť farby a tvaru tela húsenice nočného motýľa s uzlom.

5. Príklad mimikry:

a) zelená farba kobylky spevavej;
b) jasne červená farba v lienka;
c) podobnosť vo farbe brucha pestrej muchy a osy;
d) podobnosť farby a tvaru tela húsenice nočného motýľa s uzlom.

Karta s odpoveďami:

	1	2	3	4	5
A
b
V
G

Domáca úloha:

1. odsek 47;
2. vyplňte tabuľku podľa odseku 47: