Адаптации Биология 11 класс

П 11 Петросова

Приспособленность- результат естественного отбоа.

11 профиль

Возникновение приспособлений

Все закрепляющиеся в ходе эволюции особенности представляют собой те или иные адаптации (от лат. adaptatio — приспособление). Это в равной степени относится к морфологическим особенностям отдельных особей, образованию новых популяций и видов, изменению биогеоценозов. Возникновение приспособленности к среде — основной результат эволюции. Поэтому эволюцию можно рассматривать как процесс возникновения адаптаций — адаптациогенез.

Естественный отбор- основная причина возникновения разнообразных приспособлений(адаптации)живых организмов к среде обитания. Приспособления возникают не сразу в готовом виде, а длительно формируются в процессе эволюции посредством отбора особей, имеющих признак в наиболее выраженной форме.

Механизм возникновения приспособлений

Изменение

условий

жизни индивидуальная

наследственная

изменчивость естественный

отбор

приспособленность.

• Карл Линней

• Приспособленность организмов – проявление изначальной целесообразности.
• Приспособленность организмов – проявление изначальной целесообразности.

• Движущей силой эволюции является Бог.
• Движущей силой эволюции является Бог.

• Жан Батист Ламарк
• Жан Батист Ламарк

Организмы обладают врожденной способностью изменяться под действием внешней среды.

Движущей силой эволюции является стремление организмов к совершенству

Чарльз Дарвин

Современная теория эволюции:

• Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование.
• Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование.

• Приспособленность организмов является результатом действия эволюции в конкретных условиях существования.

• Приспособления возникают в результате естественного отбора.
• Приспособления возникают в результате естественного отбора.

• Движущей силой являются естественные законы природы.
• Движущей силой являются естественные законы природы.

Результаты эволюции:

• Формирование приспособленности ;

• Повышение и усложнение организации живых существ;
• Многообразие видов.

Адаптация

• Адаптация — это возникновение и развитие конкретных морфофизиологических свойств , значение которых зависит от тех или иных условий среды ,

• адаптация — это всегда приспособление к «чему-то» и это «что-то» в широком смысле — среда обитания.

АДАПТАЦИИ

• Морфологические(общие,специальные)
• Физиологические
• Поведенческие

Формы адаптаций

Адаптации

Физиологические

Сложные

Приспособительная

Средства

адаптации

адаптации

окраска

пассивной защиты

Средства пассивной защиты

• такие структуры и особенности, которые лишь своим присутствием определяют большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование:

• у животных часто развиваются твердые покровы — своеобразные защитные образования типа панцирей

• Хитиновый покров членистоногих, достигающий у жуков и ряда ракообразных исключительной твердости;

• прочные раковины моллюсков;
• костный покров рептилий, формирующий настоящие панцири у черепах

Средства пассивной защиты

• У многих растений и животных развиваются защитные образования в виде игл и колючек:
• у растений (кактусы, шиповник, боярышник и др.) такие образования служат эффективной защитой от поедания травоядными животными,
• у животных (ежи, дикобразы и др.) — защитой от хищников.
• Эту же роль выполняют
• волоски на поверхности листьев и стеблей,
• например у крапивы, борщевика, дубровника, шалфея и др.
• Волоски содержат органические кислоты, алкалоиды и другие сильно действующие вещества, которые вызывают воспалительные процессы либо в пищеварительном тракте у животных (при поедании), либо в кожных покровах при прикосновении (стрекательные клетки крапивы).

Адаптации, связанные с внешним строением:

Средства защиты: шипы, иглы

Многообразие защитных окрасок животных может быть разделено на несколько основных групп:

• Покровительственная (криптическая) окраска;
• Расчленяющая окраска;
• Угрожающая окраска (и поза);
• Предостерегающая окраска;
• Мимикрия.

Покровительственная окраска

• Покровительственная окраска часто особенно важна для защиты организма на ранних этапах онтогенеза — яиц, личинок, птенцов и т. д.

• Яйца у птиц , открыто гнездящихся в траве или на земле, всегда имеют пигментированную скорлупу , соответствующую по цвету окружающему фону.

• У крупных птиц, хищников, а также у видов, чьи яйца находятся в закрытых гнездах или закапываются в почву (как у рептилий), покровительственная окраска не развивается.

Формирование покровительственной окраски

• Формирование покровительственной окраски — результат взаимодействия элементарных факторов эволюции.
• Наследственные изменения особей по окраске тела или органов, вначале случайные по отношению к окраске фона , могут в некоторых условиях приносить успех в размножении.
• Даже частичное случайное совпадение окраски животных с цветом окружающих предметов повышает шансы особи в отношении оставления потомства

Рыбка таласома в толще воды — темно-синяя, а на дне — желтая .

Некоторые существа сочетают покровительственную окраску с особым поведением.

Выпь гнездится в камышах. В случае опасности она вытягивает шею, поднимает голову и замирает.

Ее трудно различить даже с близкого расстояния .

Велика роль покровительственной окраски в сезонно меняющихся условиях . Например, многие животные средних и высоких широт зимой бывают белой окраски, что делает их незаметными на снегу (песец, заяц, горностай, белая куропатка и т. д.).

Покровительствення окраска

• У ряда животных наблюдается быстрое (в течение нескольких минут) приспособительное изменение окраски тела , что достигается перераспределением пигментов в хроматофорах кожи или других покровов тела у камбалы агамовой ящерицы, хамелеона и других животных.

хамелион

Примеры покровительственной окраски

Камбала на песчаном дне

Хамелеон на дереве

Расчленяющая окраска

• разновидностью криптической (скрывающей) окраски является расчленяющая окраска , связанная с чередованием на теле темных и светлых пятен .
• Например, зебры и тигр плохо видны на расстоянии 50—70 м даже на открытой местности из-за совпадения полос на теле с чередованием тени и света в окружающей местности.
• Расчленяющая окраска нарушает впечатление о контурах тела. При этом не только контур животного сливается с окружающим, но и затрудняется определение очертания жизненно важных органов,
• например глаз у позвоночных животных .
• У многих неродственных животных наблюдается одинаковая маскировка глаза темными пятнами и полосами

Предостерегающая окраска

• Очень яркая окраска бывает характерна для хорошо защищенных, ядовитых, обжигающих, жалящих и т.п.
• Яркая окраска предупреждает хищника о несъедобности объекта их нападения.
• Индивидуальные «пробы и ошибки» в конце концов заставляют хищника отказаться от нападения на жертву с яркой окраской
• Отбор способствовал не только выработке ядовитых секретов, но и сочетанию их с яркой (обычно красной, желтой, черной) окраской.

Предупреждающие – предостерегающая форма и окраска

Характерны для ядовитых и несъедобных видов

Предостерегающая окраска свойственна ядовитым , обжигающим или жалящим насекомым: пчелам, осам, гусеницам, а также ядовитым змеям.

Зелёная мамба

Предостерегающая окраска

Такой вид защитной окраски присущ защищенным животным

например, этому голожаберному , моллюск использующему для защиты от врагов азотную кислоту.

Яд, жало или другие способы защиты делают животное несъедобным для хищника, а окраска служит для того, чтобы вид объекта сохранился в памяти хищника в сочетании с теми неприятными ощущениями, которые тот испытал при попытке съесть животное.

Предостерегающая окраска

Угрожающая окраска и поза.

• Плащеносная ящерица имеет ярко окрашенный капюшон,

• который раскрывает при встрече с врагом,

• очковые змеи, некоторые гусеницы (бражника)

Мимикрия

• Мимикрия — сходство беззащитного и съедобного вида с одним или несколькими представителями генетически не родственных видов,с хорошо защищенных от нападения хищников.

• Ядовитая лягушка Epipedobates bilinguis (вверху), еще более ядовитая E. parvulus (в центре) и маскирующаяся под них неядовитая лягушка Allobates zaparo (внизу)

Мимикрия

• При мимикрии различают модель (объект, которому подражают) и имитатор (подражатель).

• модель должна быть или несъедобной, или иметь какие-либо другие защитные свойства, включая предостерегающую окраску.
• Например, пестрые ярко окрашенные (апосематическая окраска) бабочки семейства геликонид неприятного запаха и поэтому несъедобны для большинства птиц.
• В тех же районах встречаются представители семейства белянок, которые не имеют неприятного запаха, но обладают окраской, сходной с таковой геликонид.
• Птицы принимают их за несъедобных геликонид и не трогают.

Мимикрия

• Явление подражательного сходства у незащищенных форм с защищенными широко распространено не только среди тропических насекомых

• Для этой формы мимикрии важно, чтобы численность имитатора была меньше численности модели.

• В противном случае мимикрия не приносит пользы для имитатора, так как хищник быстро обнаруживает подлог.

Мимикрия (греч. mimicros подражательный)

Заключается в подражании беззащитного или съедобного организма хорошо защищенному и наделенному предостерегающей окраской или несъедобному существу.

Муха чертополоховая пестрокрылка.

Справа: виден только рисунок на крыльях, делающий муху похожей на паука .

Мимикрия – подражание защищенным видам или объектам окружающей среды.

муха-журчалка

ленточник

яснотка

крапива

оса

монарх

Примеры мимикрии и предостерегающей окраски.

Верхний ряд - разные виды ядовитых лягушек ,

нижний ряд - разные формы одного неядовитого вида имитатора

Маскировка

Подражание неживым предметам, среде обитания

Маскировка у богомола

Такая маскировка, не позволяющая хищнику заметить жертву, помогает выживать многим видам животных .

ЭТА ГУСЕНИЦА ( личинка бабочки ) узором тела и специфической позой имитирует сучок растения , на котором кормится.

• Удивительное сходство с веточками наблюдается у палочников. Гусеницы некоторых бабочек напоминают сучки, а тело некоторых бабочек – лист.

Примеры адаптаций:

1 — гага на гнезде: ее покровительственная окраска делает птицу малозаметной; 2 — бабочка березовой пяденицы на коре

Маскировка

Маскировка

Сложные адаптации

• В развитии эволюционного учения особое значение имело материалистическое объяснение возникновения некоторых чрезвычайно сложных адаптаций путем накопления мелких наследственных уклонений.
• Среди таких адаптаций рассматриваются способность
• к насекомоядности у растений,
• развитие глаза как органа зрения,
• возникновение взаимных приспособлений у насекомых и цветковых растений.

Росянка

• Росянка имеет ряд совершенных и эффективных приспособлений для ловли и переваривания насекомых.

• Листья у нее покрыты чувствительными волосками , у основания которых расположены секреторные клетки, выделяющие липкую и ароматную жидкость. Стоит насекомому сесть на листовую поверхность, как оно прилипает . Пытаясь вырваться, насекомое бьется, вызывает раздражение чувствительных волосков: раздражение передается по пластинке и вызывает ее свертывание .Вслед за этим шаровидные кончики волосков на верхней стороне пластинки выделяют жидкость, богатую ферментом пепсином , под влиянием которого насекомое переваривается и растворенные вещества всасываются листовой пластинкой, затем листовая пластинка расправляется и готова вновь схватить насекомых.

Адаптации, связанные с внешним строением :

1. Форма тела : а) обтекаемая

10

Адаптации, связанные с внешним строением:

1. Форма тела : б) плоская

камбала

скат

Бражник

Оса

Физиологические адаптации

Физиологические адаптации:

особенности выделения

Саджа – птица азиатских пустынь- ежедневно совершает родительский подвиг: 1– 2 полета за водой для птенцов /а это порой 70 – 100 км/.

Найдя ямку с водой, саджа сядет в нее животом, на котором у птицы особые перья,

намочит их, наполнит водой зобик и скорее в обратный полет, пока вода с брюшка не испарилась полностью. Ведь птенцы умеют пить воду с него.

Этологические приспособления

Забота о потомстве

Наблюдается у ряда животных

Приспособительное поведение

(делают запасы пищи на зиму)

Белка

Бобр

Мышь

полевка

Формы адаптаций у растений:

Приспособления к повышенной сухости воздуха.

Приспособления

к повышенной

влажности.

Росянка

Непентос

Некоторые формы приспособленностей (адаптаций) у растений

• Приспособления к повышенной сухости
• Опушенность листа;
• Накопление влаги в стебле(кактусе)
• Превращение листьев в иголки

• Приспособления к повышенной влажности
• Большая поверхность листа
• Много устьиц
• Повышение интенсивности испарения

Некоторые формы приспособленностей (адаптаций) у растений

• Приспособленность к опылению насекомыми
• Яркая, привлекающая окраска цветка
• Наличие нектара
• Наличие запаха, аромата

• Приспособленность к опылению ветром
• цветение до распускания листьев
• Тычинки на длинных тычиночных нитях
• Мелкая лёгкая пыльца
• лепестки

10

Биохимические приспособления

Относительный характер приспособлений

Выводы:

• – любой вид живых организмов приспособлен к тем условиям, в которых он обитает;
• – приспособления организмов к среде обитания проявляются на всех уровнях организации – биохимическом, цитологическом, гистологическом, анатомическом;
• – физиологические адаптации – пример отражения структурных особенностей организации в данных условиях существования;
• – забота о потомстве возникает как способ обеспечения выживания вида на фоне высокой степени развития нервной системы и является одной из форм физиологических адаптаций;
• – любые приспособления относительны и целесообразны только в конкретных условиях существования.