Классы
Предметы

Приспособленность организмов к условиям внешней среды как результат естественного отбора

Из этого урока вы узнаете, как живые организмы на протяжении многих поколений под действием естественного отбора приспосабливаются (адаптируются) к условиям окружающей среды. По отношению к отдельному живому организму окружающей средой в широком смысле являются не только факторы неживой природы, но и другие живые организмы и их сообщества, а также созданные людьми артефакты. Под воздействием естественного отбора от поколения к поколению приспособленность живых существ постепенно возрастает, так как генетический груз популяции (вредные и неполезные признаки) элиминируются. Так, шаг за шагом, за счет накопления незначительных изменений возникает удивительное разнообразие живого.

Приспособляемость организмов, или адаптации

В ходе борьбы за существование происходит естественный отбор наиболее приспособленных к условиям среды особей.

Выработавшиеся в ходе филогенеза приспособления называются адаптациями. Адаптации касаются морфологии, физиологии и поведения организмов.

Морфологические адаптации

Наиболее характерными адаптациями можно назвать форму тела и конечностей. Так, у водоплавающих млекопитающих – дельфинов и китов – тело отвечает требованиям гидродинамики и позволяет развивать скорость до 40 км в час.

У птиц, например сокола сапсана, тело оптимизировано под требования аэродинамики и экономии веса. Благодаря этому, сокол может пикировать со скоростью до 300 км в час.

Более мелкие физиологические особенности, например форма клюва, не менее важны. Так стриж на лету ловит мелких насекомых, поэтому у него широкий рот и короткий клюв. Цапля ловит рыб и амфибий под водой, поэтому у нее длинный клюв (рис. 1).

Примеры адаптаций: клювы стрижа – слева и цапли – справаПримеры адаптаций: клювы стрижа – слева и цапли – справа

Рис. 1. Примеры адаптаций: клювы стрижа – слева и цапли – справа

Адаптации связанные с внешним видом

Незначительные, на первый взгляд, изменения на самом деле носят приспособительный характер.

Важную роль играет внешний вид особей. Адаптации, связанные с внешним видом особей, принято разделять на условные группы.

Первую группу составляет покровительственная окраска.

Покровительственная окраска делает особь менее заметной на фоне других объектов и затрудняет ее обнаружение.

Такая окраска встречается у видов, представители которых живут открыто и легко могут стать добычей хищников. Например, на севере многие виды окрашены в белый цвет, чтобы не выделяться на фоне снега (рис. 2).

Покровительственная окраска делает животное почти невидимым на фоне окружающей средыПокровительственная окраска делает животное почти невидимым на фоне окружающей среды

Рис. 2. Покровительственная окраска делает животное почти невидимым на фоне окружающей среды

Другие виды – олени, тигры, некоторые змеи – имеют контрастную, расчленяющую окраску (рис. 3).

Примеры расчленяющей окраски, которая тоже прекрасно маскирует животных

Рис. 3. Примеры расчленяющей окраски, которая тоже прекрасно маскирует животных

Если фон среды не остается постоянным, в зависимости от сезона года, то многие животные меняют свою окраску также в течение года (рис. 4).

Сезонные изменения покровительственной окраски зайца

Рис. 4. Сезонные изменения покровительственной окраски зайца

Покровительственная окраска характерна не только для самих особей, но также и для их яиц или гнездовий.

Вторая группа – это маскировка. Т. е. приспособление, при котором особь сливается с окружающими предметами.

Например, некоторые гусеницы своим внешним видом имитируют сучки. Некоторые клопы очень похожи на листья. А рыбы маскируются под камни и водоросли (см. видео).

Третья группа – это предупреждающая окраска. Это яркая, бросающаяся в глаза окраска, которая отличает жалящих или несъедобных существ.

Хищники реже атакуют таких опасных особей, выбирая более безобидных жертв (см. видео).

Четвертая группа – это мимикрия, т. е. достижение сходства с каким-то опасным для хищника видом.

Например, некоторые неядовитые насекомые как бы имитируют формой и окраской ядовитых сородичей (рис. 5). Фактически, это подражание предупреждающей окраски, какого-то действительно опасного вида. Хищники не нападают на таких животных, опасаясь последствий. Мимикрия тоже является результатом естественного отбора особей, похожих на представителей ядовитых или опасных видов.

Пример мимикрии

Рис. 5. Пример мимикрии

Физиологические адаптации

Помимо морфологических адаптаций, выделяют также физиологические адаптации, т. е. все те изменения в работе тканей и органов, которые накопились в результате естественного отбора.

Например, пустынные животные перед наступлением засушливого периода накапливают запасы жира, при разложении которого в организме получается вода.

Приспособительное поведение

Значительную роль для естественного отбора играет приспособительное поведение. По аналогии с окраской, такое поведение может способствовать маскировке или, наоборот, отпугиванию врагов и соперников. Так, кобра, раскрывая свой капюшон, демонстрирует агрессивность своих намерений (см. видео).

Для выживания виды используют сложные поведенческие механизмы. Например, запасание. Полевка-эконом может собирать до 10 кг запасов кореньев, злаков, сена. Бобры устраивают на зиму склады обрубков деревьев. Их запасы могут достигать 20 м3.

Примером приспособительного поведения служит и время наиболее суточной активности. Так, в пустынных условиях многие хищники выходят на охоту ночью, когда спадает дневной зной.

Еще одним примером приспособительного поведения является забота о потомстве.

Так, многие рыбы охраняют икру, откладываемую между камнями, активно отгоняя врагов. А некоторые и вовсе вынашивают икру во рту, или даже в желудке (см. видео).

Наиболее ярко забота о потомстве проявляется у млекопитающих. Звери не только кормят свое потомство, но и обучают его ловить добычу. Представители нашего вида – обычно тоже весьма заботливые родители.

Следует помнить, что любые адаптации носят относительный характер. Даже самая совершенная адаптация может оказаться бесполезной или вредной при смене условий.

Например, у крыс постоянно растут резцы. Это адаптация к питанию жестким кормом. Но если крыс перевести на питание мягким кормом, то зубы перестанут стачиваться, достигнут огромных величин, и такая крыса погибнет. Аналогично, сокол, идеально приспособленный к полету, совершенно не может перемещаться в воде, или в густом лесу.

Таким образом, адаптации – это проявление изменчивости, которое дает преимущество в борьбе за выживание и закрепляется естественным отбором.

 

Список литературы

  1. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10–11 класс. – М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник: (Источник)
  2. Д.К. Беляев. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с. (Источник)
  3. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – М.: Дрофа, 2010. – 388 с. (Источник)
  4.  В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е издание, дополненное. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с. (Источник)

 

Домашнее задание

  1. Что понимают под приспособлением живых организмов к среде обитания?
  2. Как связано морфологическое приспособление к окружающей среде с мутациями?
  3. В чем отличие физиологической адаптации от поведенческой адаптации?
  4. В че заключается эволюционный смысл мимикрии?
  5. Как адаптированы к условиям среды представители нашего вида Человек разумный?
  6. Обсудите с друзьями, какие поведенческие адаптации важны для современного человека.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Современная биология (Источник).
  2. Общая экология (Источник).
  3. ВикипедиЯ (Источник).