สิ่งที่ช่วยให้สัตว์รอดจากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย สภาพแวดล้อม
พฤติกรรม -การอพยพของนก การอพยพของสัตว์กีบเท้าเพื่อหาอาหาร การขุดลงไปในทราย ดิน หิมะ ฯลฯ
สรีรวิทยา -กิจกรรมของกระบวนการสำคัญลดลงอย่างรวดเร็ว - anabiosis (ระยะพักในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง, การหยุดกิจกรรมของสัตว์เลื้อยคลานที่อุณหภูมิต่ำ, การจำศีลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม)
สัณฐานวิทยา -ขนสัตว์และไขมันใต้ผิวหนังในสัตว์ในสภาพอากาศหนาวเย็น การใช้น้ำอย่างประหยัดในสัตว์ทะเลทราย เป็นต้น
ตัวอย่างการปรับตัว
อุณหภูมิเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ส่งผลโดยตรงต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
สัตว์อิคเทอร์มิก (โพอิคิโลเทอร์มิก เลือดเย็น)
ทุกสิ่งทุกอย่างยกเว้นนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ประเภทพาสซีฟการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิ
อัตราการเผาผลาญต่ำ ข้อมูลหลักพลังงานความร้อนเข้า-ภายนอก กิจกรรมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม.
สัตว์ดูดความร้อน (โฮโมเทอร์มิก เลือดอุ่น)
นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ประเภทของการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิ พวกเขาได้รับความร้อนเนื่องจากการผลิตความร้อนของตัวเองและสามารถควบคุมการผลิตความร้อนและการบริโภคของมันได้อย่างแข็งขัน (การมีสารเคมีควบคุมอุณหภูมิเนื่องจากการปล่อยความร้อนเช่นระหว่างการหายใจและการควบคุมอุณหภูมิทางกายภาพเนื่องจากโครงสร้างฉนวนความร้อน (ไขมัน ชั้น, ขนนก, ผม))
“กฎของอัลเลน”
ยังไง อากาศเย็นลงส่วนที่ยื่นออกมาของร่างกายจะสั้นลง (เช่น หู)
ตัวอย่าง:สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกในละติจูดขั้วโลก จิ้งจอกแดงวี ละติจูดพอสมควร, สุนัขจิ้งจอกเฟนเนกแอฟริกา
"กฎของเบิร์กแมน"
สัตว์ชนิดเดียวกันที่แตกต่างกัน สภาพภูมิอากาศมี น้ำหนักที่แตกต่างกัน: จะมีขนาดใหญ่กว่าในสภาพอากาศหนาวเย็นและมีขนาดเล็กกว่าในสภาพอากาศที่อบอุ่น
ตัวอย่าง: เพนกวินจักรพรรดิ– ใหญ่ที่สุด – อาศัยอยู่ในทวีปแอนตาร์กติกา
นกเพนกวินกาลาปากอสเป็นนกเพนกวินที่เล็กที่สุดและอาศัยอยู่ที่เส้นศูนย์สูตร
"กฎของโกลเกอร์"
เชื้อชาติของสัตว์ในภูมิภาคที่อบอุ่นและชื้นนั้นมีเม็ดสีมากกว่า (เช่น ตัวบุคคลจะมีสีเข้มกว่า) มากกว่าในภูมิภาคที่เย็นและแห้ง
ตัวอย่าง:หมีขั้วโลก หมีสีน้ำตาล
การปรับตัวของพืชให้อยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย
สัณฐานวิทยา -การผลัดใบ, อวัยวะยืนต้นที่อยู่เหนือฤดูหนาว (หัว, เหง้า, หัว) ในดิน, เก็บไว้ในรูปของเมล็ดหรือสปอร์
สรีรวิทยา -ปริมาณเกลือในร่างกายของฮาโลไฟต์ ลักษณะการเผาผลาญ ความแห้งกร้าน "ทางสรีรวิทยา" ของพืชในบึง
พฤติกรรม -“การหลบหนี” จากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยในเวลา: ฤดูปลูกที่สั้น (แมลงเม่าและแมลงเม่า)
ตั๋วหมายเลข 10
รูปแบบชีวิตและตัวอย่าง
รูปแบบชีวิต- ลักษณะภายนอก (โหงวเฮ้ง) ของสิ่งมีชีวิตความซับซ้อนของลักษณะทางสัณฐานวิทยากายวิภาคสรีรวิทยาและพฤติกรรมซึ่งสะท้อนถึงการปรับตัวโดยทั่วไปให้เข้ากับสภาวะ สภาพแวดล้อมภายนอก.
ระบบ รูปแบบชีวิตพืช.
ฟาเนโรไฟต์ –ต้นไม้
คาเมไฟต์ –พุ่มไม้
เฮมิคริปโตไฟต์ –พุ่มไม้
จีโอไฟต์ –สมุนไพรยืนต้น
เทโรไฟต์ –สมุนไพรประจำปี
ไฮโดรไฟต์ –พืชน้ำ
วิถีชีวิตที่โดดเดี่ยว
ประชากรแต่ละกลุ่มมีความเป็นอิสระและแยกจากกัน
ลักษณะเฉพาะในบางระยะ วงจรชีวิต.
ตัวอย่าง: เต่าทอง, ด้วงเข้ม
การมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตเพียงลำพังไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ
วิถีชีวิตครอบครัว.
การเชื่อมต่อเกิดขึ้นระหว่างพ่อแม่และลูกหลาน
การดูแลลูกหลาน
ความเป็นเจ้าของเว็บไซต์
ตัวอย่าง: หมี, เสือ
ฝูง.
การสมาคมชั่วคราวของสัตว์ที่แสดงการจัดโครงสร้างการกระทำที่เป็นประโยชน์ทางชีวภาพ
ฝูงช่วยให้ทำหน้าที่ต่างๆ ในชีวิตของสายพันธุ์ได้ง่ายขึ้น ปกป้องจากศัตรู การได้รับอาหาร การย้ายถิ่น
การศึกษาแพร่หลายมากที่สุดในหมู่นกและปลา ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ลักษณะนี้เป็นลักษณะของสุนัขหลายชนิด
ฝูงสัตว์
ความสัมพันธ์ของสัตว์ยาวนานและถาวรมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับฝูง
พื้นฐานของพฤติกรรมกลุ่มในฝูงคือความสัมพันธ์ระหว่างการครอบงำและการยอมจำนน
อาณานิคม
การตั้งถิ่นฐานของกลุ่มสัตว์ที่อยู่ประจำ
สามารถดำรงอยู่ได้เป็นเวลานานหรือปรากฏเฉพาะในช่วงฤดูผสมพันธุ์เท่านั้น
ตัวอย่าง: การตั้งถิ่นฐานของนกในอาณานิคม แมลงสังคม
การเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลใน เขตอบอุ่นนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในชีวิตของธรรมชาติ ซึ่งสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นหลัก การปรับตัวของพืชและสัตว์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง สภาพภายนอกมีรูปร่างและอาการที่แตกต่างกัน: สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีขนชั้นในหนา นกอพยพเปลี่ยนถิ่นที่อยู่ นกตัวอื่นๆ จะถูกปกคลุมไปด้วยขนเป็ดซึ่งเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี และปกป้องสัตว์จากภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติในฤดูหนาว
เตรียมความพร้อมสำหรับฤดูหนาว
ในช่วงกลางฤดูร้อนการเจริญเติบโตของพืชหลายชนิดจะหยุดลงจำนวน ไม้ดอก,การเพาะพันธุ์นกสิ้นสุดลง การสุกของผลไม้และเมล็ดพืชเริ่มต้นขึ้น การเตรียมตัวสำหรับฤดูหนาวจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
พืชสะสมปริมาณสำรอง สารอาหารในอวัยวะที่อยู่เหนือฤดูหนาว: ราก, เหง้า, หัว, หัว
ในแมลงไขมันสะสมในอวัยวะพิเศษ - ตัวไขมัน ไขมันยังสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด ในฤดูใบไม้ร่วง นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะลอกคราบ ใบไม้ร่วงหล่นจากต้นไม้และพุ่มไม้
สถานะของการพักผ่อนอย่างลึก
สิ่งมีชีวิตหลายประเภทได้รับความสามารถในการเอาชีวิตรอด เงื่อนไขที่ดี(อุณหภูมิสูงหรือต่ำมาก ความชื้นลดลง ขาดอาหาร ฯลฯ) อยู่ในสภาวะพักผ่อนลึก เป็นลักษณะกระบวนการทางสรีรวิทยาที่ลดลงการแลกเปลี่ยนก๊าซช้าลงการหยุดโภชนาการและการไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ในสัตว์
อุณหภูมิที่ทำให้เกิดภาวะนี้จะแตกต่างกันออกไป ประเภทต่างๆ. ในแมลง ปลา และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางชนิด การพักผ่อนลึกจะเกิดขึ้นแล้วเมื่ออุณหภูมิลดลงถึง +15°C ในบางชนิด - ที่ +10°C ในบางชนิด - ที่อุณหภูมิใกล้กับ O°C เท่านั้น
ในพืชแต่ละชนิด อวัยวะต่างๆ จะมีการพักตัวในฤดูหนาว พืชกระเปาะมีหัว เฟิร์น และพืชอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งมีเหง้า ถั่วหวานมีหัวใต้ดิน ดอกธิสเซิลมีใบรูปดอกกุหลาบกดลงบนพื้น และพืชส่วนใหญ่มีเมล็ด
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังสามารถอยู่ในฤดูหนาวได้ในระยะต่างๆ ของการพัฒนา ใช่แล้ว ธรรมดา ยุงมาลาเรีย- ในระยะแมลงตัวเต็มวัย ผีเสื้อฤดูใบไม้ผลิ - ระยะดักแด้ ผีเสื้อกลวง ระยะไข่ และผีเสื้อกะหล่ำปลี - ระยะดักแด้
ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว พืชและแมลงจะคุ้นเคยกับความหนาวเย็นมากขึ้น และความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้เรียกว่าการชุบแข็ง
Anabiosis ของสัตว์และพืช
สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในสภาวะหยุดการเคลื่อนไหวจะทนทานต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์เป็นพิเศษ ในแอนิเมชั่นที่ถูกระงับ กระบวนการของชีวิตจะหยุดชั่วคราวหรือลดลงจนไม่ปรากฏอาการของชีวิต
ในพืชดอก สถานะของแอนิเมชันที่ถูกระงับจะเข้ามา วงจรปกติชีวิต. เมล็ดแห้งยังคงมีชีวิตอยู่ได้นานหลายปี ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจำนวนหนึ่ง (โปรโตซัว สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งตอนล่าง โรติเฟอร์) แอนิเมชันที่ถูกระงับจะเกิดขึ้นเมื่อแอ่งน้ำและหนองน้ำที่พวกมันอาศัยอยู่แห้ง
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชนิดอื่นๆ จะมีการเคลื่อนไหวแบบหยุดนิ่งเมื่อถูกแช่แข็ง โปรโตซัวและสัตว์ขาปล้องบางชนิด (แดฟเนีย ไซคลอปส์ แมลง) สามารถแข็งตัวเป็นน้ำแข็งได้
ในการทดลองที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ หนอนผีเสื้อรอดจากการแช่แข็งที่อุณหภูมิ -7.9°C และพยาธิตัวกลม -183°C สปอร์ของมอส เฟิร์น และเมล็ดธัญพืช หลังจากการอบแห้ง จะถูกนำไปวางไว้ที่อุณหภูมิ -272°C และยังคงความงอกไว้ได้
เป็นที่ยอมรับกันว่าการกลับคืนสู่ชีวิตที่กระฉับกระเฉงจากสภาวะแอนิเมชั่นที่ถูกระงับนั้นเป็นไปได้เฉพาะเมื่อของเหลวในเนื้อเยื่อไม่ก่อตัวเป็นผลึก แต่ยังคงอยู่ในสถานะเย็นยิ่งยวด นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ากลีเซอรอลถูกสร้างขึ้นในเนื้อเยื่อซึ่งป้องกันการแช่แข็ง
สรีรวิทยาของการจำศีล
อัตราการเผาผลาญที่ลดลงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะแสดงออกมาในรูปแบบของการจำศีล สาเหตุของการโจมตีคืออุณหภูมิลดลงรวมถึงการขาดแคลนอาหารทั้งในฤดูหนาวและฤดูร้อนเมื่อพืชพรรณในที่ราบกว้างใหญ่และทะเลทรายถูกเผาไหม้จากความร้อน
หนูแฮมสเตอร์, กระแต, ค้างคาว,เม่น,โกเฟอร์บางชนิดเข้าสู่ฤดูหนาว ไฮเบอร์เนต กระรอกดินชนิดอื่นจำศีลในช่วงฤดูร้อน โดยปกติจะเป็นช่วงครึ่งฤดูร้อนที่แห้งแล้ง ในระหว่างการไฮเบอร์เนต การควบคุมอุณหภูมิแบบแอคทีฟจะลดลง อุณหภูมิของร่างกายจะลดลงเกือบถึงอุณหภูมิโดยรอบ และฟังก์ชันทั้งหมดจะช้าลง อัตราการเต้นของหัวใจ ค้างคาวเช่น ลดลงจาก 420 เป็น 16 ต่อนาที
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด เช่น หมี แบดเจอร์ สุนัขแรคคูน กระรอก - ประสบการณ์ ความฝันในฤดูหนาวซึ่งการเผาผลาญก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัดเช่นกัน แต่อุณหภูมิของร่างกายไม่ลดลง
อุปกรณ์พิเศษ
เพื่อให้วงจรชีวิตสมบูรณ์ พืช แมลง และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ บางชนิดจำเป็นต้องทำให้เย็นลงและเข้าสู่ระยะพักตัวในฤดูหนาว ในเวลานี้มีการดำเนินการทางสรีรวิทยาบางอย่างเพื่อเตรียมร่างกายให้พร้อมสำหรับกิจกรรมชีวิตใหม่
วิธีหลักในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม
ในช่วงชีวิตของพวกเขาสิ่งมีชีวิตจำนวนมากจะประสบกับอิทธิพลของปัจจัยที่อยู่ห่างไกลจากปัจจัยที่เหมาะสมเป็นระยะ ๆ พวกเขาต้องทนทั้งความร้อนจัดและ หนาวมากและความแห้งแล้งในฤดูร้อน อ่างเก็บน้ำแห้ง และขาดแคลนอาหาร พวกเขาจะปรับตัวเข้ากับสถานการณ์สุดขั้วเช่นนี้เมื่อชีวิตปกติเป็นเรื่องยากลำบากได้อย่างไร?
อายุการใช้งานของเมล็ดพืชที่อยู่เฉยๆ ขึ้นอยู่กับสภาพการเก็บรักษา การเพิ่มความชื้นและอุณหภูมิจะทำให้การใช้จ่ายสำรองเมล็ดพันธุ์ในการหายใจเพิ่มขึ้น และเมล็ดพืชก็จะหมดไปในที่สุด ลูกโอ๊กโอ๊คถูกเก็บไว้ไม่เกินสามปี เมล็ดแห้งสามารถนอนได้เป็นเวลานานโดยไม่สูญเสียการงอก: เมล็ดงาดำ - สูงสุด 10 ปี, เมล็ดข้าวไรย์, ข้าวบาร์เลย์และข้าวสาลี - มากถึง 32 ผล, ดอกแดนดิไลอัน - มากถึง 68 ปี, ดอกบัว - มากถึง 250 ปี เป็นที่รู้กันดีว่าเมล็ดบัวงอกขึ้นโดยพบในพรุหนองน้ำที่แห้งแล้งเมื่อ 2,000 ปีก่อน ผลไม้ของพืชชนิดนี้ถูกปกคลุมไปด้วยก๊าซหนาและเปลือกกันน้ำ
ในแอนตาร์กติกาตอนกลาง นักวิจัยชาวรัสเซียได้ทำการวิเคราะห์ทางจุลชีววิทยาของตัวอย่างน้ำแข็งจากส่วนลึกของธารน้ำแข็ง อายุของชั้นน้ำแข็งซึ่งพบจุลินทรีย์ที่มีชีวิตมีอายุถึง 10-13,000 ปี พบแบคทีเรียเป็นส่วนใหญ่ เช่นเดียวกับสปอร์ของเชื้อราและยีสต์ แบคทีเรียที่มีชีวิตถูกค้นพบในเวลาต่อมาในตัวอย่างหินใต้ธารน้ำแข็งแอนตาร์กติก อายุของพวกเขาอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 10 ล้านปี
เมื่อสภาพแวดล้อมเสื่อมโทรม สัตว์หลายชนิดสามารถระงับกิจกรรมที่สำคัญของตนและเข้าสู่สภาวะของชีวิตที่ซ่อนเร้นได้ ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 18 ซึ่งเป็นครั้งแรกที่สังเกตโลกของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กผ่านกล้องจุลทรรศน์ที่เขาสร้างขึ้น เขาสังเกตและอธิบายว่าบางส่วนสามารถแห้งสนิทในอากาศแล้ว "ฟื้น" ในน้ำ เมื่อแห้งก็ดูไร้ชีวิตชีวาโดยสิ้นเชิง ต่อมาจึงเรียกสภาวะแห่งความตายชัดแจ้งนี้ว่า ภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับ (“อานา”- เลขที่, “ไบออส”- ชีวิต).
แอนิเมชั่นที่หยุดนิ่งเป็นการหยุดกระบวนการเผาผลาญที่เกือบจะสมบูรณ์ สิ่งมีชีวิตสามารถกลับคืนสู่ชีวิตที่กระฉับกระเฉงได้ซึ่งแตกต่างจากความตาย การเปลี่ยนไปสู่สถานะของแอนิเมชันที่ถูกระงับจะขยายขีดความสามารถในการเอาชีวิตรอดของสิ่งมีชีวิตได้อย่างมาก สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย. ในการทดลอง เมล็ดแห้งและสปอร์ของพืช สัตว์เล็กบางชนิด - โรติเฟอร์ไส้เดือนฝอย ทนต่อ เวลานานอุณหภูมิของอากาศของเหลว (-190 °C) หรือไฮโดรเจนเหลว (-259.14 °C)
โรติเฟอร์- ลอยตัวอย่างแข็งขันและอยู่ในสถานะของแอนิเมชั่นที่ถูกระงับ
สถานะของแอนิเมชั่นที่ถูกระงับจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อสิ่งมีชีวิตขาดน้ำโดยสมบูรณ์เท่านั้น สิ่งสำคัญคือการสูญเสียน้ำจากเซลล์ร่างกายจะต้องไม่มาพร้อมกับการหยุดชะงักของโครงสร้างภายในเซลล์
สายพันธุ์ส่วนใหญ่ไม่สามารถทำเช่นนี้ได้ ตัวอย่างเช่นในเซลล์ พืชที่สูงขึ้นมักจะมีแวคิวโอลตรงกลางขนาดใหญ่ซึ่งมีความชื้นสำรอง เมื่อแห้ง มันจะหายไป รูปร่างของเซลล์เปลี่ยน หดตัว และโครงสร้างภายในถูกทำลาย ดังนั้น anabiosis แบบลึกจึงหาได้ยากในธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม การชะลอตัวของการเผาผลาญและกิจกรรมสำคัญที่ลดลงภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยถือเป็นปรากฏการณ์ที่แพร่หลาย ในกรณีนี้เซลล์ของร่างกายจะขาดน้ำบางส่วนและมีการปรับโครงสร้างองค์ประกอบอีกครั้ง สถานะของสิ่งมีชีวิตใกล้กับแอนิเมชั่นที่ถูกระงับเรียกว่า การเข้ารหัสลับ หรือ ชีวิตที่ซ่อนอยู่ (“คริปโต”- ที่ซ่อนอยู่). ในสภาวะที่การเผาผลาญลดลงสิ่งมีชีวิตจะเพิ่มความต้านทานอย่างรวดเร็วและใช้พลังงานเท่าที่จำเป็น
ปรากฏการณ์ของชีวิตที่ซ่อนเร้น ได้แก่ การทรมานของแมลง การพักตัวของพืชในฤดูหนาว การจำศีลของสัตว์มีกระดูกสันหลัง การเก็บรักษาเมล็ดพืชและสปอร์ในดิน และผู้อยู่อาศัยขนาดเล็กในการทำให้แหล่งน้ำแห้ง แบคทีเรียหลายชนิดมักจะยังคงอยู่ในสถานะไม่ใช้งานตามธรรมชาติจนกว่าจะมีสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการสืบพันธุ์
ค้างคาวหูยาวและ โกเฟอร์อยู่ในภาวะจำศีล
ยู โกเฟอร์ในสภาวะของกิจกรรมอัตราการเต้นของหัวใจจะอยู่ที่ประมาณ 300 ครั้งต่อนาทีและในช่วงไฮเบอร์เนต - เพียง 3 อุณหภูมิร่างกายลดลงถึง +5 ° C แม้จะมีอัตราการเผาผลาญต่ำ สัตว์ต่างๆ จะสูญเสียน้ำหนักมากในช่วงจำศีล และอาจตายเนื่องจากความเหนื่อยล้าหากพวกมันไม่ได้สะสมไขมันเพียงพอในฤดูหนาว
ชีวิตที่ซ่อนอยู่คือการปรับตัวทางนิเวศวิทยาที่สำคัญมาก นี่เป็นโอกาสที่จะอยู่รอดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย เมื่อสภาวะที่จำเป็นได้รับการฟื้นฟู สิ่งมีชีวิตต่างๆ ก็จะกลับสู่ชีวิตที่กระฉับกระเฉงอีกครั้ง
เมื่อเข้าสู่สภาวะแห่งความทรมานหรือการพักตัว พืชและสัตว์ต่างๆ ดูเหมือนจะเป็นเช่นนั้น ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม พร้อมทั้งประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำรงอยู่ของคุณ
อีกวิธีหนึ่งที่ตรงกันข้ามกับการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตมีความเกี่ยวข้องกัน รักษาสภาพแวดล้อมภายในให้คงที่ แม้ว่าผลกระทบจะผันผวนก็ตาม ปัจจัยภายนอก. อาศัยอยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิแปรปรวน สัตว์เลือดอุ่น นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ดำรงอยู่ในตัวเอง อุณหภูมิคงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีในเซลล์ร่างกาย
แวคิวโอลของเซลล์พืชบนบกมีความชื้นสำรองซึ่งทำให้พวกมันสามารถอาศัยอยู่บนบกได้ พืชหลายชนิดสามารถทนต่อความแห้งแล้งที่รุนแรงและเติบโตได้แม้ในทะเลทรายที่ร้อนจัด
เซลล์ก้านใบของใบชูการ์บีท: 1 - คลอโรพลาสต์; 2 - แกน; 3 - แวคิวโอล; 4 - ไซโตพลาสซึม; 5 - ไมโตคอนเดรีย; 6 - เยื่อหุ้มเซลล์
การต่อต้านอิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกดังกล่าวต้องใช้พลังงานจำนวนมากและอุปกรณ์พิเศษภายนอกและ โครงสร้างภายในสิ่งมีชีวิต
หลายชนิดอาศัยอยู่ในทะเลทรายเอเชียกลางที่แห้งแล้ง เหาไม้. เหล่านี้เป็นสัตว์น้ำจำพวกครัสเตเชียนขนาดเล็กที่ต้องการเช่นเดียวกับญาติทางน้ำที่ใกล้เคียงที่สุด ความชื้นสูงสิ่งแวดล้อม. พวกมันอาศัยอยู่ในทะเลทรายสามารถหลีกเลี่ยงความร้อนและความแห้งได้ Woodlice ขุดโพรงแนวตั้งในดินเหนียวในระดับความลึกซึ่งอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็วและอากาศจะอิ่มตัวด้วยไอน้ำ พวกมันกินเศษซากพืชบนผิวดิน โดยโผล่ออกมาจากโพรงในเวลากลางวันเท่านั้นที่มีความชื้น ชั้นล่างอากาศ. ในช่วงที่มีอากาศร้อน ตัวเมียจะอุดรูด้วยส่วนหน้าซึ่งมีฝาปิดที่เจาะเข้าไปไม่ได้ เพื่อรักษาความชื้นและปกป้องลูกหลานไม่ให้แห้ง
เส้นทางเอาชีวิตรอดทั้งสองเส้นทางที่อธิบายไว้มีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง หากเป็นไปได้ที่จะชะลอการเผาผลาญและเปลี่ยนไปสู่ชีวิตที่ซ่อนอยู่ สิ่งมีชีวิตจะประหยัดพลังงานและเพิ่มความต้านทาน แต่จะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เมื่อสภาวะแย่ลง ด้วยการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในร่างกาย ตัวแทนของสายพันธุ์ต่างๆ สามารถรักษากิจกรรมในชีวิตตามปกติได้ในสภาวะภายนอกที่หลากหลาย แต่พวกเขาใช้พลังงานจำนวนมากซึ่งจำเป็นต้องเติมเต็มอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตดังกล่าวยังไม่เสถียรต่อการเบี่ยงเบนในระบอบการปกครองของสภาพแวดล้อมภายใน ตัวอย่างเช่นในบุคคลอุณหภูมิร่างกายที่เพิ่มขึ้นเพียง 1 ° C บ่งบอกถึงสุขภาพที่ไม่ดี
นอกเหนือจากการยอมจำนนและการต่อต้านอิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกแล้ว วิธีการเอาชีวิตรอดแบบที่สามยังเป็นไปได้ - การหลีกเลี่ยงสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย และค้นหาแหล่งที่อยู่อาศัยอื่นๆ ที่เป็นประโยชน์มากกว่าอย่างแข็งขัน
การอพยพของกวางเรนเดียร์: 1 - ชายแดนทางเหนือของป่าทุนดรา; 2 - ชายแดนทางเหนือของไทกา; 3 - สถานที่หลบหนาว
เส้นทางการปรับตัวนี้มีให้เฉพาะสัตว์เคลื่อนที่ที่สามารถเคลื่อนที่ในอวกาศได้เท่านั้น
สัตว์เลือดอุ่นสามารถอาศัยอยู่ในพื้นที่เย็นจัดได้ โดยทนอุณหภูมิได้ต่ำถึง -50 °C ในกรณีเช่นนี้ อุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างตัวสัตว์กับสิ่งแวดล้อมอาจอยู่ที่ 80-90 °C ยู นกเพนกวินอุณหภูมิร่างกายคงที่คือ +37-38 °C กวางเรนเดียร์ +38-39 องศาเซลเซียส เพื่อรักษาสมดุลทางความร้อน สัตว์จะใช้พลังงานสำรองจากไขมัน บทบาทของผ้าหุ้มฉนวนความร้อน (ขนดาวน์ ขนนก ขน) ก็มีความสำคัญเช่นกัน ในฤดูหนาว ผ้าคลุมเหล่านี้จะหนาและฟูขึ้น ทำให้เกิดชั้นอากาศรอบๆ ตัวที่ช่วยกักเก็บความร้อน
ตัวอย่างเช่นการหลบหนาว บ่นสีดำและ สีน้ำตาลแดงบ่นบน ที่สุดพวกเขาฝังตัวเองอยู่ในหิมะเป็นเวลาหลายวัน ซึ่งอากาศจะอุ่นกว่ามาก สัตว์หลายชนิดสร้างบ้าน - โพรงและรังที่ปกป้องพวกมัน อิทธิพลภายนอก. นี่เป็นวิธีหลีกเลี่ยงปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยด้วย
รังและโพรงสัตว์บน: ซ้าย - รัง กระรอกทั่วไป; ด้านขวาเป็นรังของลูกหนู ด้านล่างคือโพรงของหนูเจอร์บิลในฤดูร้อน (ซ้าย) และฤดูหนาว (ขวา)
ตัวอย่างที่เด่นชัดของการหลีกเลี่ยงการขาดอาหารและความเย็นในฤดูหนาวคือการที่นกบินเป็นระยะทางไกล
แผนที่การอพยพของนกนางแอ่นโรงนา
การเอาชีวิตรอดทั้งสามวิธีสามารถนำมารวมกันในตัวแทนของสายพันธุ์เดียวกันได้ ตัวอย่างเช่น พืชไม่สามารถรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ได้ แต่พืชหลายชนิดสามารถควบคุมการเผาผลาญของน้ำได้ สัตว์เลือดเย็นเชื่อฟัง ปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยแต่สามารถหลีกเลี่ยงการสัมผัสได้ โดยทั่วไป เราจะเห็นว่าถึงแม้ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตจะมีความหลากหลายมหาศาล แต่ก็สามารถระบุวิธีหลักในการพัฒนาสายพันธุ์แบบปรับตัวได้เพียงไม่กี่วิธีเท่านั้น
การเพิ่มความมั่นคงของสิ่งมีชีวิตในสภาวะของชีวิตที่ซ่อนอยู่นั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปฏิบัติทางเศรษฐกิจ ในที่เก็บพิเศษ โหมดพิเศษจะถูกสร้างขึ้นสำหรับ การจัดเก็บข้อมูลระยะยาวเมล็ดพืช การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ อสุจิของสัตว์เลี้ยงในฟาร์มอันทรงคุณค่า พัฒนาขึ้นในทางการแพทย์ เงื่อนไขพิเศษเพื่อรักษาเลือดของผู้บริจาค อวัยวะและเนื้อเยื่อที่ได้รับการปลูกถ่าย มีโครงการอนุรักษ์เซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์และพืชที่ใกล้สูญพันธุ์เพื่อให้สามารถฟื้นฟูในธรรมชาติได้ในอนาคต
ในฤดูหนาวหรือฤดูร้อนที่แห้งแล้ง สารพลังงาน เช่น ไกลโคเจน จะสะสมในร่างกายเพื่อช่วยให้อยู่รอดในฤดูที่ยากลำบาก สัตว์อ้วนได้ในระดับหนึ่ง ในบางสายพันธุ์ ไขมันคิดเป็นถึง 25% ของไขมันทั้งหมด มวลรวมตัวอย่างเช่นกระรอกดินตัวเล็กในฤดูใบไม้ผลิมีมวลประมาณ 100-150 กรัมและในช่วงกลางฤดูร้อน - มากถึง 400 กรัม
การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยก็แสดงออกมาในการอพยพเช่นกัน ดังนั้นในฤดูใบไม้ร่วง เมื่อสภาพการให้อาหารแย่ลง สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกและกวางเรนเดียร์จำนวนมากจึงอพยพจากทุ่งทุนดราไปทางทิศใต้ สู่ป่าทุนดรา หรือแม้แต่เข้าไปในไทกา ซึ่งจะหาอาหารจากใต้หิมะได้ง่ายกว่า ตามกวาง หมาป่าทุนดราก็อพยพไปทางใต้ด้วย ในพื้นที่ทางตอนเหนือของทุ่งทุนดรา กระต่ายขาวจะอพยพจำนวนมากไปทางทิศใต้ในช่วงต้นฤดูหนาว และไปในทิศทางตรงกันข้ามในฤดูใบไม้ผลิ ในฤดูร้อน สัตว์กีบเท้าบนภูเขาจะขึ้นไปยังบริเวณด้านบนของภูเขาโดยมีหญ้าอุดมสมบูรณ์ แต่ในฤดูหนาว เมื่อความลึกของหิมะปกคลุมเพิ่มขึ้น พวกมันก็จะลงมา และในกรณีนี้จะสังเกตการอพยพของสัตว์นักล่าบางชนิด เช่น หมาป่า รวมกับสัตว์กีบเท้า
โดยทั่วไปแล้ว การอพยพย้ายถิ่นถือเป็นลักษณะของจำนวนสายพันธุ์ที่ค่อนข้างน้อยกว่านกและปลา พวกมันได้รับการพัฒนามากที่สุดในสัตว์ทะเล ค้างคาว และกีบเท้า ในขณะที่ในบรรดาสายพันธุ์ของกลุ่มที่มีจำนวนมากที่สุด เช่น สัตว์ฟันแทะ สัตว์กินแมลง และผู้ล่าขนาดเล็ก พวกมันแทบไม่มีอยู่เลย
อีกทางเลือกหนึ่งในการอพยพของสัตว์เหล่านี้คือการจำศีล มีการจำศีลตามฤดูกาลและต่อเนื่องตามฤดูกาล ในกรณีแรก อุณหภูมิร่างกาย ตัวเลข การเคลื่อนไหวของการหายใจและระดับกระบวนการเผาผลาญโดยทั่วไปลดลงเพียงเล็กน้อย เมื่อสถานการณ์เปลี่ยนแปลงหรือเมื่อมีความวิตกกังวล การนอนหลับจะถูกรบกวนได้ง่าย (หมี แรคคูน) การจำศีลตามฤดูกาลอย่างต่อเนื่องอย่างแท้จริงนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิ จำนวนการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินหายใจและการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจลดลงอย่างรวดเร็ว และการลดลงใน ระดับทั่วไปเมแทบอลิซึม (มาร์มอต, โกเฟอร์)
การปรับตัวที่สำคัญต่อการอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยคือการรวบรวมอาหารสำรอง ในบรรดาสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ มีนกเพียงไม่กี่กลุ่ม (นกสัญจร นกฮูก นกหัวขวาน) ที่สะสมอาหารสำหรับฤดูหนาว แต่ขนาดของแหล่งสงวนและความสำคัญในการปรับตัวของกิจกรรมนี้ถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
การฝังของที่ริบมากเกินไปเป็นเรื่องปกติใน ดังนั้นวีเซิลและสโท๊ตจึงรวบรวมหนูพุกและหนูได้ 20-30 ตัวแต่ละตัว โฮริสีดำเก็บกบหลายสิบตัวใต้น้ำแข็ง และมิงค์เก็บปลาได้หลายกิโลกรัม มากกว่า ผู้ล่าขนาดใหญ่(มาร์เทน, วูล์ฟเวอรีน, แมว, หมี) ซ่อนซากเหยื่อไว้ในสถานที่เงียบสงบ ใต้ต้นไม้ล้ม ใต้ก้อนหิน เสือดาวมักซ่อนเหยื่อไว้ตามกิ่งก้านของต้นไม้ คุณลักษณะเฉพาะการเก็บอาหารโดยผู้ล่านั้นเกิดจากการที่ไม่มีการสร้างห้องเก็บของพิเศษไว้เพื่อฝังศพของมัน โดยมีเพียงคนเดียวที่สร้างมันขึ้นมาเท่านั้น โดยทั่วไป ทุนสำรองเป็นเพียงความช่วยเหลือเล็กๆ น้อยๆ เพื่อความอยู่รอดในช่วงที่ขาดแคลน และไม่สามารถป้องกันการขาดแคลนอาหารอย่างกะทันหันได้ สัตว์ฟันแทะและปิกาหลายชนิดเก็บอาหารต่างกัน แม้ว่าในกรณีนี้จะสังเกตเห็นก็ตาม องศาที่แตกต่างความสมบูรณ์แบบของการจัดเก็บและความสำคัญของมัน กระรอกบินเก็บกิ่งไม้ปลายขั้วและต้นออลเดอร์และต้นเบิร์ชจำนวนหลายสิบกรัม ซึ่งพวกมันวางไว้ในโพรง กระรอกถูกฝังอยู่ในใบไม้ที่ร่วงหล่น โพรง ลูกโอ๊กและถั่วในพื้นดิน พวกเขายังแขวนเห็ดไว้บนกิ่งก้านของต้นไม้ กระรอกตัวหนึ่งอยู่ในไทกาต้นสนสีเข้มเก็บเห็ดได้มากถึง 150-300 เห็ดและในป่าริบบิ้น ไซบีเรียตะวันตกซึ่งสภาพการให้อาหารแย่กว่าในไทกา มีเห็ดมากถึง 1,500-2,000 ตัว ส่วนใหญ่เป็นเห็ดเนย เงินสำรองที่ทำโดยกระรอกนั้นถูกใช้โดยบุคคลหลายชนิดในสายพันธุ์นี้
การให้คะแนนบทความ: