การปรับตัวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพื่อให้อยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย สภาพแวดล้อม ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีลักษณะไม่มีชีวิต
วิธีที่สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (การหลบหนาว การจำศีล การเคลื่อนไหวที่ถูกระงับ การอพยพ ฯลฯ)
ฤดูหนาว- วิถีแห่งการประสบผลร้าย ช่วงฤดูหนาว(อุณหภูมิต่ำ ขาดอาหาร) สัตว์ในเขตอบอุ่นและเขตหนาว ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง มีวงจรการพัฒนาซึ่งระยะหนึ่งสามารถทนต่อความเย็นได้ (ตัวอย่าง: ไข่ตั๊กแตน ตัวอ่อนของด้วง ดักแด้ผีเสื้อ) ในสัตว์เลือดอุ่น - การจำศีล (จำศีล) - หมี, เม่น, แบดเจอร์ - ในระหว่างที่กระบวนการทางชีวภาพช้าลง ในพืชฤดูหนาวจะมาพร้อมกับการหยุดชะงักหรือการชะลอตัวของกระบวนการทางสรีรวิทยาอย่างรวดเร็ว ความหมายทางสรีรวิทยาคือการอนุรักษ์พลังงานในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย การจำศีลในฤดูร้อนเกี่ยวข้องกับการขาดความชื้นตามฤดูกาล (การประมาณค่า) - ปลาปอด
โรคอะนาบิโอซิส- สภาวะของร่างกายที่กระบวนการทางสรีรวิทยาหยุดชั่วคราวหรือช้ามากจนไม่มีอาการใด ๆ ของชีวิตที่มองเห็นได้ซึ่งสังเกตได้จากสภาพความเป็นอยู่ที่เสื่อมลงอย่างมาก - อุณหภูมิต่ำ, ความแห้งแล้ง เมื่อเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยเกิดขึ้น ระดับปกติของกิจกรรมที่สำคัญจะกลับคืนมา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ Poikilothermic (คางคก กบ นิวท์) ต้องสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานจึงจะตื่น การหยุดชั่วคราว- กรณีพิเศษของแอนิเมชั่นที่ถูกระงับ ในแมลงจะมีตัวอ่อน (ใน Hawthorn), ดักแด้, จินตภาพ (ยุง) diapause
ความฝันฤดูหนาว - การยับยั้งในเปลือกสมองและบริเวณใต้เยื่อหุ้มสมองพร้อมกับการเผาผลาญที่ลดลง การนอนหลับในฤดูหนาวทำให้สัตว์สามารถอยู่รอดในช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวยได้
ปี. การนอนหลับในฤดูหนาวแตกต่างจากการจำศีลในระดับความเข้มที่ต่ำกว่าของกระบวนการยับยั้งการทำงานทั้งหมดและความสามารถในการตื่นขึ้นมา
การอพยพคือการย้ายถิ่นฐานของสัตว์จำนวนมากจากถิ่นที่อยู่ตามปกติ
เร่ร่อน– การเคลื่อนย้ายสัตว์ในระยะสั้นและระยะสั้นจากพื้นที่หนึ่งไปอีกพื้นที่หนึ่งเพื่อเป็นการปรับตัวต่อการดำรงชีวิตในสภาพความเป็นอยู่ที่ไม่เอื้ออำนวย มีรูปแบบการย้ายถิ่นตามฤดูกาล เป็นระยะ และแบบสุ่ม เหตุผล: ฤดูหนาว ความแห้งแล้ง การจำศีล สำหรับสัตว์กีบเท้าที่กินพืชเป็นอาหาร - ความพร้อมของอาหาร ยิ่งไปกว่านั้น ในระหว่างการย้ายถิ่น สัตว์ต่างๆ จะไม่กลับไปยังสถานที่เดิมเสมอไป
การโยกย้าย- การเคลื่อนที่เป็นระยะหรือไม่เป็นระยะ แนวนอนและแนวตั้งของสัตว์ไปยังถิ่นที่อยู่ของแต่ละบุคคล (กลุ่มของพวกมัน) ตลอดฤดูกาล ปี หรือหลายปี คุณสมบัติ: ฤดูกาลที่เข้มงวด, การมีกลไกในการควบคุมวันที่ในปฏิทิน, การปรับโครงสร้างระบบทางสรีรวิทยาของร่างกายหลายครั้งเนื่องจากการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น, ความจำเป็นในการวางแนวในอวกาศ, บุคคลในสถานะทางสรีรวิทยาบางอย่างมีส่วนร่วม ในการย้ายถิ่นลักษณะมวลที่เกี่ยวข้องกับการซิงโครไนซ์เวลาของการพัฒนาสถานะการย้ายถิ่นในบุคคลทุกคน การย้ายถิ่นตามฤดูกาลเป็นที่รู้จักจากแท็กซ่าสัตว์หลายชนิด ซึ่งมีการศึกษาเป็นอย่างดีในนก เช่นเดียวกับการย้ายถิ่นของปลาที่วางไข่ แยกแยะ คล่องแคล่ว เฉื่อยชา ให้อาหาร กระจายตัวและการอพยพของสัตว์รูปแบบอื่นๆ
47. โครงสร้างประชากร: เชิงพื้นที่และประชากร.
ตัวชี้วัดหลักของโครงสร้างประชากร – จำนวน การกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในอวกาศ และอัตราส่วนของบุคคลที่มีคุณสมบัติต่างกัน แต่ละคนมีขนาด เพศ คุณสมบัติที่โดดเด่นสัณฐานวิทยา ลักษณะพฤติกรรม ขีดจำกัดของความอดทน และความสามารถในการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม การกระจายตัวของลักษณะเหล่านี้ในประชากรยังกำหนดลักษณะโครงสร้างของประชากรด้วย โครงสร้างประชากรไม่มั่นคง การเจริญเติบโตและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต, การกำเนิดของสิ่งมีชีวิตใหม่, การตายจากสาเหตุต่างๆ, การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม, การเพิ่มหรือลดจำนวนศัตรู - ทั้งหมดนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนต่างๆ ภายในประชากร
วิธีหลักในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม
ในช่วงชีวิตของพวกเขาสิ่งมีชีวิตจำนวนมากจะประสบกับอิทธิพลของปัจจัยที่อยู่ห่างไกลจากปัจจัยที่เหมาะสมเป็นระยะ ๆ พวกเขาต้องทนต่อความร้อนจัด น้ำค้างแข็งจัด ความแห้งแล้งในฤดูร้อน แหล่งน้ำแห้ง และการขาดอาหาร พวกเขาจะปรับตัวเข้ากับสถานการณ์สุดขั้วเช่นนี้เมื่อชีวิตปกติเป็นเรื่องยากลำบากได้อย่างไร?
อายุการใช้งานของเมล็ดพืชที่อยู่เฉยๆ ขึ้นอยู่กับสภาพการเก็บรักษา การเพิ่มความชื้นและอุณหภูมิจะทำให้การใช้จ่ายสำรองเมล็ดพันธุ์ในการหายใจเพิ่มขึ้น และเมล็ดพืชก็จะหมดไปในที่สุด ลูกโอ๊กโอ๊คถูกเก็บไว้ไม่เกินสามปี เมล็ดแห้งสามารถนอนได้เป็นเวลานานโดยไม่สูญเสียการงอก: เมล็ดงาดำ - สูงสุด 10 ปี, เมล็ดข้าวไรย์, ข้าวบาร์เลย์และข้าวสาลี - มากถึง 32 ผล, ดอกแดนดิไลอัน - มากถึง 68 ปี, ดอกบัว - มากถึง 250 ปี เป็นที่ทราบกันดีว่าเมล็ดบัวงอกขึ้นโดยพบในพรุหนองน้ำที่แห้งแล้งเมื่อ 2,000 ปีก่อน ผลไม้ของพืชชนิดนี้ถูกปกคลุมไปด้วยก๊าซหนาและเปลือกกันน้ำ
ในแอนตาร์กติกาตอนกลาง นักวิจัยชาวรัสเซียได้ทำการวิเคราะห์ทางจุลชีววิทยาของตัวอย่างน้ำแข็งจากส่วนลึกของธารน้ำแข็ง อายุของชั้นน้ำแข็งซึ่งพบจุลินทรีย์ที่มีชีวิตมีอายุถึง 10-13,000 ปี พบแบคทีเรียเป็นส่วนใหญ่ เช่นเดียวกับสปอร์ของเชื้อราและยีสต์ ในเวลาต่อมา แบคทีเรียที่มีชีวิตถูกค้นพบในตัวอย่างหินใต้ธารน้ำแข็งแอนตาร์กติก อายุของพวกเขาอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 10 ล้านปี
เมื่อสภาพแวดล้อมเสื่อมโทรม สัตว์หลายชนิดสามารถระงับกิจกรรมที่สำคัญของตนและเข้าสู่สภาวะของชีวิตที่ซ่อนเร้นได้ ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 18 ซึ่งเป็นครั้งแรกที่สังเกตโลกของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กผ่านกล้องจุลทรรศน์ที่เขาสร้างขึ้น เขาสังเกตเห็นและอธิบายว่าบางส่วนสามารถแห้งสนิทในอากาศแล้ว "ฟื้น" ในน้ำ เมื่อแห้งก็ดูไร้ชีวิตชีวาโดยสิ้นเชิง ต่อมารัฐนี้ ความตายในจินตนาการได้รับการตั้งชื่อ 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 เซลล์จะหายไป รูปร่างจะเปลี่ยน หดตัว และโครงสร้างภายในถูกทำลาย ดังนั้นแอนิเมชันที่หยุดนิ่งลึกจึงหาได้ยากในธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม การชะลอตัวของการเผาผลาญและกิจกรรมสำคัญที่ลดลงภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยถือเป็นปรากฏการณ์ที่แพร่หลาย ในกรณีนี้เซลล์ร่างกายขาดน้ำบางส่วนและยังมีการปรับโครงสร้างองค์ประกอบอีกครั้ง สถานะของสิ่งมีชีวิตใกล้กับแอนิเมชั่นที่ถูกระงับเรียกว่า การเข้ารหัสลับ หรือ ชีวิตที่ซ่อนอยู่ ("คริปโต"- ที่ซ่อนอยู่). ในสภาวะที่การเผาผลาญลดลงสิ่งมีชีวิตจะเพิ่มความต้านทานอย่างรวดเร็วและใช้พลังงานเท่าที่จำเป็น
ปรากฏการณ์ของชีวิตที่ซ่อนเร้น ได้แก่ การทรมานของแมลง การพักตัวของพืชในฤดูหนาว การจำศีลของสัตว์มีกระดูกสันหลัง การเก็บรักษาเมล็ดพืชและสปอร์ในดิน และผู้อยู่อาศัยขนาดเล็กในการทำให้แหล่งน้ำแห้ง แบคทีเรียหลายชนิดมักจะยังคงอยู่ในสถานะไม่ใช้งานตามธรรมชาติจนกว่าจะมีสภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการสืบพันธุ์
ค้างคาวอูชานและ โกเฟอร์อยู่ในภาวะจำศีล
คุณ โกเฟอร์ในสภาวะของกิจกรรมอัตราการเต้นของหัวใจจะอยู่ที่ประมาณ 300 ครั้งต่อนาทีและในช่วงไฮเบอร์เนต - เพียง 3 อุณหภูมิร่างกายลดลงถึง +5 ° C แม้จะมีอัตราการเผาผลาญต่ำ สัตว์ต่างๆ จะสูญเสียน้ำหนักมากในช่วงจำศีล และอาจตายเนื่องจากความเหนื่อยล้าหากพวกมันไม่ได้สะสมไขมันเพียงพอในฤดูหนาว
ชีวิตที่ซ่อนอยู่คือการปรับตัวทางนิเวศวิทยาที่สำคัญมาก นี่เป็นโอกาสที่จะอยู่รอดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย เมื่อสภาวะที่จำเป็นกลับคืนมา สิ่งมีชีวิตก็จะกลับสู่ชีวิตที่กระฉับกระเฉงอีกครั้ง
เมื่อเข้าสู่สภาวะแห่งความทรมานหรือการพักตัว พืชและสัตว์ต่างๆ ดูเหมือนจะเป็นเช่นนั้น ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม พร้อมประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำรงอยู่ของคุณ
อีกวิธีหนึ่งที่ตรงกันข้ามกับการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตมีความเกี่ยวข้องกัน รักษาสภาพแวดล้อมภายในให้คงที่ แม้ว่าผลกระทบจะผันผวนก็ตาม ปัจจัยภายนอก- การดำรงชีวิตในสภาวะที่มีอุณหภูมิแปรปรวน สัตว์เลือดอุ่น นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ดำรงอยู่ในตัวเอง อุณหภูมิคงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีในเซลล์ร่างกาย
แวคิวโอลของเซลล์พืชบนบกมีความชื้นสำรองซึ่งทำให้พวกมันสามารถอาศัยอยู่บนบกได้ พืชหลายชนิดสามารถทนต่อความแห้งแล้งที่รุนแรงและเติบโตได้แม้ในทะเลทรายที่ร้อนจัด
เซลล์ก้านใบของใบชูการ์บีท: 1 - คลอโรพลาสต์; 2 - แกน; 3 - แวคิวโอล; 4 - ไซโตพลาสซึม; 5 - ไมโตคอนเดรีย; 6 - เยื่อหุ้มเซลล์
การต่อต้านอิทธิพลดังกล่าว สภาพแวดล้อมภายนอกต้องใช้พลังงานจำนวนมากและอุปกรณ์พิเศษภายนอกและ โครงสร้างภายในสิ่งมีชีวิต
หลายชนิดอาศัยอยู่ในทะเลทรายเอเชียกลางที่แห้งแล้ง เหาไม้- เหล่านี้เป็นสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็กที่ต้องการเช่นเดียวกับญาติทางน้ำที่ใกล้เคียงที่สุด ความชื้นสูง สิ่งแวดล้อม- พวกมันอาศัยอยู่ในทะเลทรายสามารถหลีกเลี่ยงความร้อนและความแห้งได้ Woodlice ขุดโพรงแนวตั้งในดินเหนียวในระดับความลึกซึ่งอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็วและอากาศจะอิ่มตัวด้วยไอน้ำ พวกมันกินเศษซากพืชบนผิวดิน โดยโผล่ออกมาจากโพรงเฉพาะในเวลากลางวันเท่านั้นที่มีความชื้น ชั้นล่างอากาศ. ในช่วงที่มีอากาศร้อน ตัวเมียจะอุดรูด้วยส่วนหน้าซึ่งมีฝาปิดที่เจาะเข้าไปไม่ได้ เพื่อรักษาความชื้นและปกป้องลูกหลานไม่ให้แห้ง
เส้นทางเอาชีวิตรอดทั้งสองเส้นทางที่อธิบายไว้มีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง หากเป็นไปได้ที่จะชะลอการเผาผลาญและเปลี่ยนไปสู่ชีวิตที่ซ่อนอยู่ สิ่งมีชีวิตจะประหยัดพลังงานและเพิ่มความต้านทาน แต่จะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เมื่อสภาวะแย่ลง ด้วยการควบคุมอุณหภูมิของร่างกายและความชื้น ตัวแทนของสายพันธุ์ต่างๆ สามารถรักษาการทำงานปกติในขอบเขตที่กว้างมาก สภาพภายนอกแต่พวกเขาใช้พลังงานไปมากซึ่งต้องเติมใหม่อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตดังกล่าวยังไม่เสถียรต่อการเบี่ยงเบนในระบอบการปกครองของสภาพแวดล้อมภายใน ตัวอย่างเช่นในบุคคลอุณหภูมิร่างกายที่เพิ่มขึ้นเพียง 1 ° C บ่งบอกถึงสุขภาพที่ไม่ดี
นอกเหนือจากการยอมจำนนและการต่อต้านอิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกแล้ว วิธีการเอาชีวิตรอดแบบที่สามยังเป็นไปได้ - การหลีกเลี่ยงสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย และค้นหาแหล่งที่อยู่อาศัยอื่นๆ ที่เป็นประโยชน์มากกว่าอย่างแข็งขัน
การอพยพของกวางเรนเดียร์: 1 - ชายแดนทางเหนือของป่าทุนดรา; 2 - ชายแดนทางเหนือของไทกา; 3 - สถานที่หลบหนาว
เส้นทางการปรับตัวนี้มีให้เฉพาะสัตว์เคลื่อนที่ที่สามารถเคลื่อนที่ในอวกาศได้เท่านั้น
สัตว์เลือดอุ่นสามารถอาศัยอยู่ในบริเวณที่มีอากาศเย็นจัดได้ โดยทนอุณหภูมิได้ถึง -50 °C ในกรณีเช่นนี้ อุณหภูมิที่แตกต่างกันระหว่างตัวสัตว์กับสิ่งแวดล้อมอาจอยู่ที่ 80-90 °C คุณ นกเพนกวินอุณหภูมิร่างกายคงที่คือ +37-38 °C กวางเรนเดียร์ +38-39 องศาเซลเซียส เพื่อรักษาสมดุลทางความร้อน สัตว์จึงใช้พลังงานสำรองจากไขมัน บทบาทของผ้าหุ้มฉนวนความร้อน (ขนดาวน์ ขนนก ขน) ก็มีความสำคัญเช่นกัน ในฤดูหนาว ผ้าคลุมเหล่านี้จะหนาและฟูขึ้น ทำให้เกิดชั้นอากาศรอบๆ ตัวที่ช่วยกักเก็บความร้อน
ตัวอย่างเช่นการหลบหนาว บ่นดำและ สีน้ำตาลแดงบ่นบน ส่วนใหญ่พวกเขาฝังตัวเองอยู่ในหิมะเป็นเวลาหลายวัน ซึ่งอากาศจะอุ่นกว่ามาก สัตว์หลายชนิดสร้างบ้าน - โพรงและรังที่ปกป้องพวกมัน อิทธิพลภายนอก- นี่เป็นวิธีหลีกเลี่ยงปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยด้วย
รังและโพรงสัตว์บน: ซ้าย - รัง กระรอกทั่วไป- ด้านขวาเป็นรังของลูกหนู ด้านล่างคือโพรงของหนูเจอร์บิลในฤดูร้อน (ซ้าย) และฤดูหนาว (ขวา)
ตัวอย่างที่ชัดเจนของการหลีกเลี่ยงการขาดอาหารและความเย็นในฤดูหนาวคือการที่นกบินเป็นระยะทางไกล
แผนที่การอพยพของนกนางแอ่นโรงนา
การเอาชีวิตรอดทั้งสามวิธีสามารถนำมารวมกันในตัวแทนของสายพันธุ์เดียวกันได้ ตัวอย่างเช่น พืชไม่สามารถรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ได้ แต่พืชหลายชนิดสามารถควบคุมการเผาผลาญของน้ำได้ สัตว์เลือดเย็นอยู่ภายใต้ปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวย แต่ก็สามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบได้เช่นกัน โดยทั่วไป เราจะเห็นว่าถึงแม้ธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตจะมีความหลากหลายมหาศาล แต่ก็สามารถระบุวิธีหลักในการพัฒนาสายพันธุ์แบบปรับตัวได้เพียงไม่กี่วิธีเท่านั้น
การเพิ่มความมั่นคงของสิ่งมีชีวิตในสภาวะของชีวิตที่ซ่อนอยู่นั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปฏิบัติทางเศรษฐกิจ ในที่เก็บพิเศษ โหมดพิเศษจะถูกสร้างขึ้นสำหรับ การจัดเก็บข้อมูลระยะยาวเมล็ดพันธุ์พืช การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ อสุจิของสัตว์เลี้ยงในฟาร์มอันทรงคุณค่า พัฒนาขึ้นในทางการแพทย์ เงื่อนไขพิเศษเพื่อรักษาเลือดของผู้บริจาค อวัยวะและเนื้อเยื่อที่ได้รับการปลูกถ่าย มีโครงการอนุรักษ์เซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์และพืชที่ใกล้สูญพันธุ์เพื่อให้สามารถฟื้นฟูในธรรมชาติได้ในอนาคต
พฤติกรรม -การอพยพของนก การอพยพของสัตว์กีบเท้าเพื่อหาอาหาร การขุดโพรงทราย ดิน หิมะ ฯลฯ
สรีรวิทยา -กิจกรรมของกระบวนการสำคัญลดลงอย่างรวดเร็ว - แอนิเมชั่นที่ถูกระงับ (ระยะพักในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง, การหยุดกิจกรรมของสัตว์เลื้อยคลานที่อุณหภูมิต่ำ, การจำศีลสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม)
สัณฐานวิทยา -ขนสัตว์และไขมันใต้ผิวหนังในสัตว์ในสภาพอากาศหนาวเย็น การใช้น้ำอย่างประหยัดในสัตว์ทะเลทราย เป็นต้น
ตัวอย่างการปรับตัว
อุณหภูมิเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ส่งผลโดยตรงต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
สัตว์อิคเทอร์มิก (โพอิคิโลเทอร์มิก เลือดเย็น)
ทุกสิ่งทุกอย่างยกเว้นนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ประเภทพาสซีฟการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิ
อัตราการเผาผลาญต่ำ แหล่งที่มาหลักพลังงานความร้อนเข้า-ภายนอก กิจกรรมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ
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” จากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยทันเวลา: ฤดูปลูกที่สั้น (แมลงเม่าและแมลงเม่า)
ตั๋วหมายเลข 10
รูปแบบชีวิตและตัวอย่าง
รูปแบบชีวิต- ลักษณะภายนอก (โหงวเฮ้ง) ของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนของลักษณะทางสัณฐานวิทยากายวิภาคสรีรวิทยาและพฤติกรรมซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการปรับตัวโดยทั่วไปกับสภาพแวดล้อม
ระบบรูปแบบชีวิตของพืช
ฟาเนโรไฟต์ –ต้นไม้
คาเมไฟต์ –พุ่มไม้
เฮมิคริปโตไฟต์ –พุ่มไม้
จีโอไฟต์ –สมุนไพรยืนต้น
เทโรไฟต์ –สมุนไพรประจำปี
ไฮโดรไฟต์ –พืชน้ำ
วิถีชีวิตที่โดดเดี่ยว
ประชากรแต่ละกลุ่มมีความเป็นอิสระและแยกจากกัน
ลักษณะเฉพาะในบางช่วงของวงจรชีวิต
ตัวอย่าง: เต่าทอง, ด้วงเข้ม
การมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตเพียงลำพังไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ
วิถีชีวิตครอบครัว.
การเชื่อมต่อเกิดขึ้นระหว่างพ่อแม่และลูกหลาน
การดูแลลูกหลาน
ความเป็นเจ้าของเว็บไซต์
ตัวอย่าง: หมี, เสือ
ฝูง.
การสมาคมชั่วคราวของสัตว์ที่แสดงการจัดโครงสร้างการกระทำที่เป็นประโยชน์ทางชีวภาพ
ฝูงช่วยให้ทำหน้าที่ต่างๆ ในชีวิตของสายพันธุ์ได้ง่ายขึ้น ปกป้องจากศัตรู การได้รับอาหาร การย้ายถิ่น
การศึกษาแพร่หลายมากที่สุดในหมู่นกและปลา ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เป็นลักษณะเฉพาะของสุนัขหลายชนิด
ฝูงสัตว์
ความสัมพันธ์ของสัตว์ยาวนานและถาวรมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับฝูง
พื้นฐานของพฤติกรรมกลุ่มในฝูงคือความสัมพันธ์ระหว่างการครอบงำและการยอมจำนน
อาณานิคม
การตั้งถิ่นฐานของกลุ่มสัตว์ที่อยู่ประจำ
สามารถดำรงอยู่ได้เป็นเวลานานหรือปรากฏเฉพาะในช่วงฤดูผสมพันธุ์เท่านั้น
ตัวอย่าง: การตั้งถิ่นฐานของนกในอาณานิคม แมลงสังคม
การปรับตัว– นี่คือการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเนื่องจากความซับซ้อนของลักษณะทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา และพฤติกรรม
สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันปรับตัวเข้ากับ เงื่อนไขที่แตกต่างกันสิ่งแวดล้อมและเป็นผลให้ชอบความชื้น ไฮโดรไฟต์และ "ผู้แบกแห้ง" - ซีโรไฟต์(รูปที่ 6); พืชดินเค็ม – ฮาโลไฟต์- พืชทนร่มเงา ( ไซโอไฟต์) และกำหนดให้ การพัฒนาตามปกติเต็ม แสงแดด (เฮลิโอไฟต์- สัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลทราย สเตปป์ ป่าหรือหนองน้ำออกหากินในเวลากลางคืนหรือรายวัน เรียกว่ากลุ่มของสปีชีส์ที่มีความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมคล้ายคลึงกัน (นั่นคือการอาศัยอยู่ในอีโคโทปเดียวกัน) กลุ่มสิ่งแวดล้อม
ความสามารถของพืชและสัตว์ในการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยนั้นแตกต่างกัน เนื่องจากสัตว์สามารถเคลื่อนที่ได้ การปรับตัวของพวกมันจึงมีความหลากหลายมากกว่าการปรับตัวของพืช สัตว์สามารถ:
– หลีกเลี่ยงสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (นกบินไปยังพื้นที่อบอุ่นเนื่องจากขาดอาหารและความหนาวเย็นในฤดูหนาว กวางและสัตว์กีบเท้าอื่น ๆ เร่ร่อนเพื่อค้นหาอาหาร ฯลฯ )
- ตกอยู่ในแอนิเมชั่นที่ถูกระงับ - สภาวะชั่วคราวที่กระบวนการของชีวิตช้ามากจนไม่มีการแสดงอาการที่มองเห็นได้เกือบทั้งหมด (การทรมานของแมลง การจำศีลของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ฯลฯ );
– ปรับให้เข้ากับชีวิตในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (พวกมันรอดพ้นจากน้ำค้างแข็งด้วยขนและไขมันใต้ผิวหนัง สัตว์ทะเลทรายมีการปรับตัวเพื่อใช้น้ำและความเย็นอย่างประหยัด เป็นต้น) (รูปที่ 7)
พืชอยู่ประจำที่และนำไปสู่วิถีชีวิตที่ผูกพัน ดังนั้นจึงมีตัวเลือกการปรับตัวเพียงสองตัวเลือกสุดท้ายเท่านั้น ดังนั้นพืชจึงมีลักษณะที่ความเข้มของกระบวนการสำคัญลดลง ช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวย: พวกเขาผลัดใบ overwinter ในรูปแบบของอวัยวะที่อยู่เฉยๆฝังอยู่ในดิน - หัว, เหง้า, หัวและยังคงอยู่ในสถานะของเมล็ดและสปอร์ในดิน ในไบรโอไฟต์ พืชทั้งหมดมีความสามารถในการเกิด anabiosis ซึ่งสามารถอยู่รอดได้ในสภาพแห้งเป็นเวลาหลายปี
ความต้านทานของพืชต่อปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์เพิ่มขึ้นเนื่องจากความพิเศษ กลไกทางสรีรวิทยา: การเปลี่ยนแปลงความดันออสโมซิสในเซลล์, ควบคุมความเข้มข้นของการระเหยโดยใช้ปากใบ, การใช้เมมเบรน “ตัวกรอง” เพื่อคัดเลือกการดูดซึมสาร เป็นต้น
การดัดแปลง สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันมีการผลิตในอัตราที่แตกต่างกัน พวกมันเกิดขึ้นเร็วที่สุดในแมลงซึ่งใน 10-20 รุ่นสามารถปรับให้เข้ากับการกระทำของยาฆ่าแมลงชนิดใหม่ได้ซึ่งอธิบายถึงความล้มเหลวของการควบคุมสารเคมีในความหนาแน่นของประชากรแมลงศัตรูพืช กระบวนการพัฒนาการปรับตัวในพืชหรือนกเกิดขึ้นอย่างช้าๆ เป็นเวลาหลายศตวรรษ
การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตที่สังเกตได้มักจะเกี่ยวข้องกับลักษณะที่ซ่อนอยู่ที่พวกมันมี "สำรอง" แต่ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยใหม่ พวกมันเกิดขึ้นและเพิ่มความมั่นคงของสายพันธุ์ ลักษณะเฉพาะที่ซ่อนอยู่ดังกล่าวอธิบายถึงความต้านทานของต้นไม้บางชนิดต่อมลพิษทางอุตสาหกรรม (ป็อปลาร์ ต้นสนชนิดหนึ่ง วิลโลว์) และวัชพืชบางชนิดต่อสารกำจัดวัชพืช
กลุ่มนิเวศวิทยาเดียวกันมักประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่ไม่เหมือนกัน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเดียวกัน ประเภทต่างๆสิ่งมีชีวิตสามารถปรับตัวได้หลายวิธี
ตัวอย่างเช่น พวกเขาประสบกับความหนาวเย็นแตกต่างออกไป เลือดอุ่น(พวกเขาถูกเรียกว่า ดูดความร้อน, จาก คำภาษากรีกเอ็นดอน – ภายใน และ เทอม – ความร้อน) และ เลือดเย็น (ความร้อนภายนอกมาจากภาษากรีก ektos - ภายนอก) สิ่งมีชีวิต (รูปที่ 8)
อุณหภูมิร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่ดูดความร้อนไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบและจะคงที่ไม่มากก็น้อยเสมอความผันผวนของมันจะต้องไม่เกิน 2–4 o แม้ว่าจะเป็นค่าสูงสุดก็ตาม น้ำค้างแข็งรุนแรงและความร้อนแรงที่สุด สัตว์เหล่านี้ (นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) รักษาอุณหภูมิของร่างกายโดยการสร้างความร้อนภายในโดยอาศัยกระบวนการเมแทบอลิซึมแบบเข้มข้น พวกเขารักษาความร้อนในร่างกายผ่าน "เสื้อคลุม" ที่อบอุ่นซึ่งทำจากขนนก ขนสัตว์ ฯลฯ
สรีรวิทยาและ การปรับตัวทางสัณฐานวิทยาได้รับการเสริม พฤติกรรมการปรับตัว(การเลือกสถานที่นอนที่ป้องกันลม การสร้างโพรงและรัง กลุ่มการพักค้างคืนกับสัตว์ฟันแทะ กลุ่มนกเพนกวินอย่างใกล้ชิดที่ให้ความอบอุ่นซึ่งกันและกัน ฯลฯ) หากอุณหภูมิโดยรอบสูงมาก สิ่งมีชีวิตที่ดูดความร้อนจะถูกทำให้เย็นลงด้วยอุปกรณ์พิเศษ เช่น โดยการระเหยความชื้นจากพื้นผิวของเยื่อเมือกของช่องปากและทางเดินหายใจส่วนบน (ด้วยเหตุนี้ ในวันที่อากาศร้อน สุนัขจะหายใจเร็วขึ้นและแลบลิ้นออกมา)
อุณหภูมิร่างกายและการเคลื่อนที่ของสัตว์ที่มีความร้อนภายนอกจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ ในสภาพอากาศเย็น แมลงและกิ้งก่าจะเซื่องซึมและไม่ใช้งาน สัตว์หลายชนิดมีความสามารถในการเลือกสถานที่ เงื่อนไขที่ดีอุณหภูมิ ความชื้น และแสงสว่าง แสงแดด(กิ้งก่าอาบแดดบนแผ่นหินที่ส่องสว่าง)
อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิภายนอกโดยสมบูรณ์จะสังเกตได้เฉพาะในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากเท่านั้น สิ่งมีชีวิตเลือดเย็นส่วนใหญ่ยังสามารถควบคุมอุณหภูมิร่างกายได้ไม่ดีนัก ตัวอย่างเช่นในแมลงที่บินอย่างแข็งขัน - ผีเสื้อผึ้งบัมเบิลอุณหภูมิของร่างกายจะอยู่ที่ 36–40 o C แม้ที่อุณหภูมิอากาศต่ำกว่า 10 o C
ในทำนองเดียวกัน สปีชีส์ของกลุ่มนิเวศน์กลุ่มหนึ่งในพืชมีลักษณะแตกต่างกัน นอกจากนี้ยังสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเดียวกันได้ ในรูปแบบที่แตกต่างกัน- ดังนั้นซีโรไฟต์ประเภทต่างๆ จะช่วยประหยัดน้ำในรูปแบบที่แตกต่างกัน บางชนิดมีเยื่อหุ้มเซลล์หนา บางชนิดมีขนอ่อนหรือมีการเคลือบขี้ผึ้งบนใบ ซีโรไฟต์บางชนิด (เช่น จากตระกูลกะเพรา) จะออกคู่กัน น้ำมันหอมระเหยซึ่งห่อหุ้มไว้เหมือน “ผ้าห่ม” ซึ่งช่วยลดการระเหย ระบบรูทในซีโรไฟต์บางชนิดนั้นมีพลังมาก ลงไปในดินได้ลึกหลายเมตร และถึงระดับน้ำใต้ดิน ( หนามอูฐ) ในส่วนอื่นๆ เป็นเพียงผิวเผิน แต่มีกิ่งก้านสูง ซึ่งช่วยให้สามารถกักเก็บน้ำจากการตกตะกอนได้
ในบรรดาซีโรไฟต์นั้นมีพุ่มไม้ที่มีใบแข็งขนาดเล็กมากซึ่งสามารถร่วงได้ในช่วงเวลาที่แห้งที่สุดของปี (ไม้พุ่มคารากานาในที่ราบกว้างใหญ่, พุ่มไม้ทะเลทราย), หญ้าสนามหญ้าที่มีใบแคบ (หญ้าขนนก, ต้น fescue) ฉ่ำ(จากภาษาละติน succulentus - ฉ่ำ) พืชอวบน้ำมีใบหรือลำต้นอวบน้ำที่ช่วยกักเก็บน้ำและเลี้ยงง่าย อุณหภูมิสูงอากาศ. พืชอวบน้ำ ได้แก่ กระบองเพชรอเมริกันและแซ็กซอลซึ่งเติบโตในทะเลทรายเอเชียกลาง มีการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบพิเศษ กล่าวคือ ปากใบจะเปิดในเวลาสั้นๆ และเฉพาะตอนกลางคืนเท่านั้น ในช่วงเวลาที่อากาศเย็น พืชจะกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ และในระหว่างวันพวกมันจะใช้มันในการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยที่ปากใบปิด (รูปที่ 9)
การปรับตัวที่หลากหลายเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยบนดินเค็มก็พบเห็นได้ในฮาโลไฟต์เช่นกัน ในหมู่พวกเขามีพืชที่สามารถสะสมเกลือในร่างกายของพวกเขา (โซเลรอส, สวีเดน, ซาร์ซาซาน) หลั่งเกลือส่วนเกินลงบนพื้นผิวของใบด้วยต่อมพิเศษ (เคอร์เม็ก, ทามาริกซ์) "ป้องกัน" เกลือเข้าสู่เนื้อเยื่อเนื่องจาก “สิ่งกีดขวางราก” ที่ไม่สามารถเข้าถึงเกลือได้ "(บอระเพ็ด) ในกรณีหลังนี้ พืชจะต้องพอใจกับน้ำปริมาณเล็กน้อยและมีลักษณะเป็นซีโรไฟต์
ด้วยเหตุนี้เราจึงไม่ควรแปลกใจที่ในสภาวะเดียวกันมีพืชและสัตว์ที่แตกต่างกันซึ่งได้ปรับให้เข้ากับสภาวะเหล่านี้ในรูปแบบที่แตกต่างกัน
1. การปรับตัวคืออะไร?
2. สัตว์และพืชจะปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยได้อย่างไร?
2. ยกตัวอย่าง กลุ่มสิ่งแวดล้อมพืชและสัตว์
3. บอกเราเกี่ยวกับการปรับตัวต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยแบบเดียวกัน
4. อะไรคือความแตกต่างระหว่างการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำในสัตว์ดูดความร้อนและสัตว์คายความร้อนภายนอก?
“สัตว์ต่างกินกันอย่างไร” - วิธีการให้อาหารสัตว์ต่างกัน สัตว์กินพืชเป็นสัตว์ที่ต้องการอาหารจากพืช เกมสับสน มีกวางขี้อายอยู่ที่ชายป่าเขาไม่ขี้เกียจเกินไปที่จะถอนหญ้า ช่างเป็นนักล่าที่น่ากลัวจริงๆ ผีเสื้อทุกตัวมีลักษณะเด่นคือมีงวงยาวที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ ทัศนศึกษาที่น่าตื่นตาตื่นใจ. กั้ง- ประเภทของฟัน ผึ้ง. เราพบว่าตัวเองอยู่ในทุ่งหญ้า สัตว์. พรูโดวิค. ปลาวาฬกินอย่างไร? สัตว์เหล่านี้ได้รับการช่วยให้กินด้วยฟันซึ่งกัดออก
“โรคผิวหนังในสัตว์” – ปัจจัยภายนอก แผลในกระเพาะอาหาร สิ่งกีดขวางการแกรนูล โรคผิวหนังกระปมกระเปา Furuncle ในสุนัข อาการทางคลินิก ผิวหนังอักเสบของพื้นที่ interdigital เดือดในสุนัข แผลเป็น. เกิดผื่นแดง โรคท้องร่วง Hidradenitis มีรอยแดงปรากฏรอบๆ ผม ระยะเริ่มแรกของกลาก การรักษาในท้องถิ่น อาการบวมเกิดขึ้นอย่างมาก กลากสะท้อน โรคผิวหนัง กลาก. แผนภาพของการก่อตัวของกลาก ฟอง. แผนภาพรูขุมขน
"trematodoses" - พยาธิ การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยา การป้องกัน ไข่ Trematode มุมมองทั่วไปตัวสั่น การเกิดโรคและภูมิคุ้มกัน ชีววิทยาพัฒนาการ เชื้อโรค. แหล่งที่มาของการแพร่กระจายของการบุกรุก การเกิดโรค เออร์สโอเวอร์มิต เทรมาโทด โรคพารามฟิสโตมาโทซิส โรคฟาสซิโอเลียซิส ไบไทโอนอล. ฟาสซิโอลาทั่วไป สัตว์ล้ม. ฟาสซิโอลายักษ์ การวินิจฉัยตลอดชีวิต วัยรุ่น. โพลีทรีม. นิโคลซาไมด์. Fasciola หยาบคาย ชีววิทยาพัฒนาการของพารามฟิสโตมาตา
“ประเภทของสีป้องกัน” - การล้อเลียนแบบรวมกลุ่มมีประสิทธิภาพ การล้อเลียนโดยรวม ร่างกายโปร่งใส การล้อเลียนของมุลเลอร์ ล้อเลียน การระบายสีแบบอุปถัมภ์ (เป็นความลับ) พิจารณาสัตว์ต่างๆ ดวงตา ผ่าสี. คำเตือนการระบายสี ผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุด การระบายสีที่น่ากลัว ลักษณะสัมพัทธ์ฟิตเนส มิมีเซีย. ประเภทของสีป้องกันของสัตว์ ตัวอย่างการอำพรางดวงตา การล้อเลียนแบบคลาสสิก ตัวอย่างสีคำเตือน
“การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในชีวิตของสัตว์” - ด้วงมันฝรั่งโคโลราโด การโยกย้าย ชา. คำถามในตำราเรียน การไฮเบอร์เนตและความทรมาน การอพยพของกวางเรนเดียร์ สัญญาณ. ผีเสื้อ. ค้างคาว. กลุ่ม ค้างคาว. การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในชีวิตของสัตว์ ไฮเบอร์เนต เที่ยวบินนก สภาพแวดล้อม