Грандиозные изобретения человеческого разума не перестают удивлять, фантазии нет предела. Но то, что много веков создавала природа, превосходит самые креативные идеи и замыслы. Природа создала более чем полтора миллиона видов живых особей, каждая из которых индивидуальна и неповторима в своих формах, физиологии, приспособленности к жизни. Примеры адаптации организмов к постоянно меняющимся условиям проживания на планете - это примеры мудрости создателя и постоянный источник задач для разгадывания биологам.
Адаптация означает приспособленность или привыкание. Это процесс постепенного перерождения физиологических, морфологических или психологических функций существа в условиях изменившейся среды обитания. Изменениям подвергаются как отдельные особи, так и целые популяции.
Яркий пример адаптации непосредственной и косвенной - выживание растительного и животного мира в зоне повышенной радиации вокруг Чернобыльской АЭС. Непосредственная приспособляемость свойственна тем особям, которые сумели выжить, привыкнуть и начать размножаться, некоторые не выдержали испытания и погибли (косвенная адаптация).
Так как условия существования на Земле меняются постоянно, процессы эволюции и приспособленности в живой природе также являются процессом непрерывным.
Свежий пример адаптации - изменение среды обитания колонии зеленых мексиканских попугаев аратингов. С недавних пор они изменили привычное место обитания и поселились в самом жерле вулкана Масая, в среде, постоянно пропитанной серным газом высокой концентрации. Ученые еще не дали объяснение этому феномену.
Виды адаптации
Изменение всей формы существования организма представляет собой функциональную адаптацию. Пример адаптации, когда изменение условий приводит к обоюдному приспосабливанию живых организмов друг к другу, представляет собой коррелятивное приспособление или коадаптацию.
Приспособление может быть пассивным, когда функции или строение субъекта происходят без его участия, или активным, когда он сознательно изменяет свои привычки под стать окружающей среде (примеры адаптации людей к природным условиям или социуму). Бывают случаи, когда субъект приспосабливает окружающую среду под свои потребности - это объективная адаптация.
Биологи разделяют виды адаптации по трем признакам:
- Морфологические.
- Физиологические.
- Поведенческие или психологические.
Примеры адаптации животных или растения в чистом виде редки, большинство случаев привыкания к новым условиям происходит в смешанных видах.
Морфологические адаптации: примеры
Морфологические изменения - это произошедшие в процессе эволюции изменения формы тела, отдельных органов или всего строения живого организма.
Ниже приведены морфологические адаптации, примеры из животного и растительного мира, которые мы рассматриваем как само собой разумеющееся явление:
- Перерождение листьев в колючки у кактусов и других растений засушливых регионов.
- Панцирь черепахи.
- Обтекаемые формы тела жителей водоемов.
Физиологические адаптации: примеры
Приспособление физиологическое - это изменение ряда химических процессов, происходящих внутри организма.
- Выделение цветами сильного запаха для привлечения насекомых способствует запылению.
- Состояние анабиоза, в которое способны входить простейшие организмы, позволяет им сохранять жизнедеятельность через многие годы. Старейшая способная к размножению бактерия имеет возраст 250 лет.
- Накопление подкожного жира, который преобразуется в воду, у верблюдов.
Поведенческие (психологические) адаптации
С психологическим фактором больше связаны примеры адаптации человека. Поведенческие характеристики свойственны флоре и фауне. Так, в процессе эволюции изменение температурного режима заставляет некоторых животных впадать в спячку, птиц - улетать на юг, чтобы возвратиться весной, деревья - сбрасывать листву и замедлять движение соков. Инстинкт выбора наиболее подходящего партнера для продолжения рода движет поведением животных в брачный период. Некоторые северные лягушки и черепахи полностью замерзают на зиму и оттаивают, оживают с наступлением тепла.
Факторы, вызывающие потребность в переменах
Любые процессы адаптации - это ответная реакция на факторы экологии, которые ведут к изменению окружающей среды. Такие факторы подразделяются на биотические, абиотические и антропогенные.
Биотические факторы - это влияние живых организмов друг на друга, когда, к примеру, исчезает один вид, который служит пищей другому.
Абиотические факторы - это изменения в окружающей неживой природе, когда меняется климат, состав почвы, обеспеченность водой, циклы солнечной активности. Физиологические адаптации, примеры влияния абиотических факторов - экваториальные рыбы, которые могут дышать и в воде, и на суше. Они хорошо приспособились к условиям, когда пересыхание рек - частое явление.
Антропогенные факторы - влияние человеческой деятельности, которое изменяет окружающую среду.
Приспособления к среде обитания
- Освещенность . У растений - это отдельные группы, которые отличаются потребностью в солнечном освещении. На открытых пространствах хорошо живут светолюбивые гелиофиты. В противоположность им - сциофиты: растения лесных чащ, хорошо себя чувствуют в затененных местах. Среди животных также есть особи, чья рассчитана на активный образ жизни в ночное время или под землей.
- Температура воздуха. В среднем для всего живого, в том числе и человека, оптимальной температурной средой считается диапазон от 0 до 50 о С. Однако жизнь есть практически во всех климатических регионах Земли.
Противоположные примеры адаптации к аномальным температурам описаны ниже.
Арктические рыбы не замерзают благодаря выработке в крови уникального антифризного белка, который не дает крови заледенеть.
Простейшие микроорганизмы обнаружены в гидротермальных источниках, температура воды в которых превышает градус кипения.
Растения-гидрофиты, то есть те, что живут в воде или около нее, погибают даже при незначительной потере влаги. Ксерофиты, наоборот, приспособлены жить в засушливых регионах, и погибают при большой влажности. Среди животных природа также поработала над адаптацией к водному и безводному окружению.
Адаптация человека
Способности человека к приспособлению поистине грандиозны. Секреты человеческого мышления раскрыты далеко не полностью, и тайны адаптивной способности людей еще долго будут загадочной темой для ученых. Превосходство Гомо сапиенса перед другими живыми существами - в способности сознательно менять свое поведение под требование окружающей среды или, наоборот, окружающий мир под свои потребности.
Гибкость поведения человека проявляется ежедневно. Если дать задание: «приведите примеры адаптации людей», большинство начинает вспоминать исключительные случаи выживания в Это редкие случаи, а в новых для себя обстоятельствах свойственна человеку ежедневно. Мы примеряем на себя новую обстановку в момент рождения на свет, в детском саду, школе, в коллективе, при переезде в другую страну. Именно это состояние принятия новых ощущений организмом называют стрессом. Стресс является психологическим фактором, но тем не менее под его воздействием меняются многие физиологические функции. В случае, когда человек принимает новую среду как положительную для себя, новое состояние становится привычным, а иначе стресс грозит стать затяжным и привести к ряду серьезных заболеваний.
Механизмы приспособления человека
Существуют три типа адаптации человека:
- Физиологическая . Самые простые примеры - акклиматизации и приспособленность к смене часовых поясов или суточного режима работы. В процессе эволюции сформировались различные типы людей, в зависимости от территориального места проживания. Арктический, высокогорный, континентальный, пустынный, экваториальный типы значительно разнятся физиологическими показателями.
- Психологическая адаптация. Это способность человека находить моменты понимания с людьми разных психотипов, в стране с иным уровнем менталитета. Человеку разумному свойственно менять свои устоявшиеся стереотипы под влиянием новой информации, особых случаев, стресса.
- Социальная адаптация. Тип привыкания, который свойственен только человеку.
Все адаптивные типы тесно связаны между собой, как привило, любая смена привычного существования вызывает в человеке потребность в социальной и психологической адаптации. Под их воздействием приходят в действие механизмы физиологических изменений, которые тоже подстраиваются под новые условия.
Такая мобилизация всех реакция организма названа адаптационным синдромом. Новые реакции организма появляются в ответ на резкие изменения обстановки. На первой стадии - тревоги - наблюдается изменение физиологических функций, изменения в работе обмена веществ и систем. Далее подключаются защитные функции и органы (в том числе мозг), начинают включать свои защитные функции и скрытые возможности. Третья стадия адаптации зависит от индивидуальных особенностей: человек или включается в новую жизнь и входит в обычное русло (в медицине в этот период наступает выздоровление), или же организм не принимает стресса, и последствия принимают уже негативную форму.
Феномены человеческого организма
В человеке заложен природой огромный запас прочности, который используется в повседневной жизни только в незначительном объеме. Проявляется он в экстремальных ситуациях и воспринимается как чудо. На самом же деле чудо заложено в нас самих. Пример адаптации: способность людей адаптироваться к нормальной жизни после удаления значительной части внутренних органов.
Природный врожденный иммунитет на протяжении жизни может укрепляться рядом факторов или же, наоборот, ослабевать при неправильном образе жизни. К сожалению, увлечение вредными привычками - это тоже отличие человека от других живых организмов.
Учителю Примерные вопросы тестов предметной олимпиады школьников по физической культуре 1. Нормативы, являющиеся основой для присвоения спортивных разрядов содержатся в документе, обозначаемом как "спортивная классификация". 2. Свободное движение тела относительно оси вращения называется мах. 3. В волейболе игрок, находящийся в 1-ой зоне при "переходе" перемещается в зону 6. 4. Положение занимающихся на согнутых ногах называется присед. 5. Выход запасного игрока на площадку вместо игрока основного состава в волейболе обозначается как замена. 6. Положение занимающегося на снаряде, при котором его плечи находятся ниже точек хвата, в гимнастике обозначается как вис. 7. Победа в волейболе присуждается команде, выигравшей в 3 партиях. 8. Быстрый переход из упора в вис называется спад. 9. Человек, признанный следить за тем, чтобы соревнование осуществлялось в соответствии с правилами вида спорта и имеющий для этого полномочия, является судьей соревнований. 10. Переход из виса в упор или из более низкого положения в высокое в гимнастике обозначается как подъем. 11. Временное снижение работоспособности принято называть утомлением. 12. Система физических упражнений, связанных с выполнением вращений тела в разных плоскостях с опорой и без опоры и сохранением равновесия одним спортсменом, вдвоём или группами, называется акробатикой. 13. Движение ног над снарядом в гимнастике называется перемах. 14. В легкой атлетике снаряд, метание которого выполняется после "скачка" называется ядро. 15. Педагогический процесс, направленный на обучение движениям, воспитание физических качеств, овладение специальными физкультурными знаниями и воспитание морально-волевых качеств принято называть физическим воспитанием. 16. Спортивный снаряд для метания, представляющий собой цельнометаллический шар, прикрепляемый тросом к рукоятке называется молотом. 17. Процесс становления и изменения биологических форм и функций организма, совершающийся под влиянием условий жизни и воспитания называется физическим развитием. 18. Сгибание опорной ноги перед отталкиванием в лыжном спорте обозначается как подседание. 19. Наиболее существенный результат полноценного функционирования физической культуры в обществе связано с понятием "физическое совершенство". 20. Способ держания спортивного снаряда, предмета в процессе выполнения упражнений обозначается как хват. 21. Уровень физического развития и подготовленности человека, соответствующий требованиям жизни принято обозначать как физическое совершенство. 22. Законченный цикл движений, повторяющихся многократно в беге, ходьбе, конькобежном, лыжном и других видах спорта обозначается как шаг. 23. В динамике работоспособности за фазой утомления, вызванной физической нагрузкой следует фаза восстановления. 24. Конечной целью шахматной игры является мат. 25. Субъективное ощущение состояния своего здоровья, физических и духовных сил обозначается как самочувствие. 26. Перемещение тела человека путем выставления одной ноги и перенесения веса на неё обозначается как шаг. 27. Приспособление организма к условиям существования обозначается понятием адаптация. 28. Мягкая подстилка, предохраняющая от ушибов при падении, смягчающая приземление при соскоках и различных прыжках обозначается как мат. 29. Основной формой подготовки спортсмена является спортивная тренировка. 30. Положение занимающегося, при котором согнутые в коленях ноги подтянуты руками к груди и кисти захватывают колени, в гимнастике обозначается как группировка. 31. Качественной характеристикой физической нагрузки является уровень двигательной активности. 32. Совокупность нескольких видов спорта, объединенных одним общим критерием - единоборством спортсменов в захвате обозначается как борьба. 33. Способ спортивного плавания, возникший как разновидность брасса, называется дельфин. (Способ спортивного плавания. Возник как разновидность брасса. Пловцы удлинили гребок руками до бедер и стали проносить руки вперед над водой. Движения ногами выполнялись как в брассе. Скоростной разновидностью техники баттерфляя является дельфин.) 34. Уровень благосостояния организма, обусловленный биофункциональными, адаптационными, иммунными возможностями и тенденциями развития индивида, характеризует его здоровья. 35. Положение, при котором линия плечевого пояса спортсмена проходит выше точек хвата обозначается как упор. 36. Задачи формирования личностных качеств спортсмена и управления его оперативным состоянием решаются в разделе, обозначаемом как психологическая тренировка подготовка спортсмена. 37. Бег по пересеченной местности обозначается как кросс. 38. Субъективное ощущение состояния своего здоровья, физических и духовных сил обозначается как самочувствие. 39. Физическая культура - это вид культуры человека и общества. 40. Приспособление организма к условиям существования обозначается понятием адаптация, приспособление. 41. Совместную деятельность людей по использованию и приумножению ценностей физической культуры принято обозначать как физкультурное движение. 42. Состояние организма, характеризующееся совершенной саморегуляцией органов и систем, гармоничным сочетанием физического, морального и социального благополучия называется здоровьем. 43. Воздействие на организм человека внешнего фактора, нарушающего строение и целостность тканей и нормальное течение физиологических процессов называется травмой. 44. Максимальная амплитуда движений, достигнутая приложением как внутренних, так и внешних сил характеризует пассивная гибкость. 45. Метод организации деятельности занимающихся, когда все выполняют одно и то же задание, называется фронтальным. 46. Периоды онтогенеза, в рамках которых обеспечиваются наиболее значительные темпы развития определенных способностей человека, складываются особо благоприятные предпосылки формирования определенных умений и навыков называются сенситивными, чувств. 47. Метод организации деятельности занимающихся, предусматривающий одновременное выполнение несколькими группами разных заданий, называется групповой. 48. Вращательное движение через голову с последовательным касанием опорной поверхности отдельными частями тела в гимнастике обозначается как кувырок. 49. Метод организации деятельности занимающихся, предусматривающий последовательное выполнение серий заданий, дозируемых индивидуально на основе максимального теста, называется круговой. 50. Повышение устойчивости организма к влиянию внешних факторов происходит при использовании естественных сил природы в процессе закаливания. 51. В динамике работоспособности после достижения суперкомпенсации при отсутствии повторения нагрузки наблюдается снижение работоспособности. 52. Акцентированное овладение элементами какой-либо спортивной дисциплины обозначается как специализация. 53. Восстановление функций организма после перенесенных заболеваний или травм принято называть процессом реабилитации. 54. Быстроту, как физическое качество характеризуют 3 элементарные формы. 55. Качественной характеристикой нагрузки является интенсивность двигательной нагрузки. 56. В честь афинского воина Филипидиса, принесшего в Афины весть о победе над персами в античные времена, во время современных Игр Олимпиады проводятся соревнования в марафоне. 57. Процесс освоения человеком системы знаний, норм и ценностей физической культуры, способствующих его функционированию в качестве полноправного члена общества, обозначается как социализация. 58. Повышение устойчивости организма к влиянию внешних факторов происходит при использовании естественных сил природы в процессе закаливания. 59. Периоды биологического развития, в пределах которых формируются наиболее благоприятные условия совершенствования отдельных свойств организма и способностей человека, принято обозначать как сенситивные. 60. В динамике работоспособности за фазой утомления, вызванной физической нагрузкой, следует фаза восстановления. 61. В динамике работоспособности после достижения суперкомпенсации при отсутствии повторения нагрузки наблюдается снижение работоспособности. 62. Восстановление функций организма после перенесённых заболеваний или травм принято называть процессом реабилитации. 63. Для определения состояния психической напряженности, возникающей под влиянием сильных раздражителей, Ганс Селье использовал термин стресс. 64. Измерение или испытание, проводимое для определения состояния, процессов, свойств или способностей человека, обозначается как тест. 65. Адаптивная физическая культура - это вид (область) физической культуры человека с отклонениями в состоянии здоровья, включая инвалида, и общества. 66. Становление человека в процессе занятий физической культурой и спортом как личности носит название социализация. 67. Состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических недостатков принято называть здоровьем. 68. Особенности повседневной жизни людей в конкретных социально-экономических условиях характеризуется понятием образ жизни. 69. Рациональное использование естественных сил природы для повышения сопротивляемости организма вредным влияниям различных метеорологических факторов, называется закаливанием. 70. Процесс морфофункциональных, физиологических и биохимических преобразований, которые последовательно проходить организм в течение всей жизни от зарождения и до конца жизни называется онтогенезом. 71. Регулярные наблюдения занимающегося за состоянием своего здоровья, физическим развитием, физической подготовленностью, их изменением под влиянием регулярных занятий физическими упражнениями и спортом, называется самоконтроль. 72. Периоды онтогенеза, в рамках которых на основе естественных закономерностей развития обеспечиваются наиболее значительные темпы развития определенных способностей человека, выявляются повышенные адаптационные возможности; складываются особо благоприятные предпосылки формирования определенных умений и навыков называются сенситивные. 73. Эмоциональное состояние, возникающие в ответ на разнообразные экстремальные воздействия, называется стрессом. 74. Результат достижения соответствия морфофункционального состояния организма тем условиям деятельности, которые создает для него среда, называется адаптацией. 75. Невосприимчивость организма к действию болезнетворного микроба называется иммунитетом. 76. Двигательное действия, направленные на реализацию задач физического воспитания, сформированные и организованные по его закономерностям, называются физическими упражнениями. 77. Способность преодолевать мышечное сопротивление или противодействовать ему с помощью мышечных усилий называется силой. 78. Способность человека к продолжительной и эффективной работе умеренной интенсивности называется выносливостью. 79. Способность человека совершать двигательное действия в минимальный отрезок времени называется быстротой. 80. Способность осуществлять движения по большим амплитудам за счет подвижности в суставах и позвоночнике называется гибкостью. 81. Процесс, направленный на воспитание физических качеств в соответствии с требованиями специфики конкретного вида спорта и особенностей соревновательной деятельности, носит название специальной физической подготовки. 82. Процесс объединения всех видов подготовки спортсмена в единую систему для реализации стратегических задач индивидуальной или командной спортивной борьбы представлен в интегральной подготовке. 83. Специализированный вид физического воспитания, осуществляемый в соответствии с требованиями и особенностями профессии, называется профессионально-прикладной физической подготовкой. 84. Запрещенные фармакологические препараты и процедуры, используемые с целью стимуляции физической и психической работоспособности, обозначают как допинг. 85. Свойство опорно-двигательного аппарата, обусловливающее возможность выполнения движений с большой амплитудой, обозначается как гибкость. 86. Метод, при котором длительность интервалов отдыха между повторениями упражнений находится в зависимости от оперативного состояния спортсмена, обозначается как повторный. 87. В сложно-координационных видах спорта - последовательное сочетание элементов в композиционно оправданном порядке, обозначается как комбинация. 88. В подростковый период силовые упражнения могут служить препятствием к увеличению роста. 89. Процесс, происходящий в организме человека после прекращения работы и заключающийся в постепенном переходе физиологических и биохимических функций не только к исходному состоянию, но и к повышению работоспособности, принято обозначать как восстановления. 90. Достижение, ратифицированное в качестве высших показателей в деятельности, на основе которой организуется соревнование, обозначается как рекорд. 91. Предметом обучения в сфере физического воспитания является двигательные действия, акты, движения. 92. Углубленное разучивание техники двигательных действий характерно для 2 этапа обучения. 93. Наиболее используемым в практике показателем реакции организма на физическую нагрузку является величина ЧСС (частота сердечных сокращений, пульс) 94. Основные средства физического воспитания: физические упражнения, естественные силы природы и гигиенические факторы. 95. В 2004 г. В Афинах Юрий Борзаковский стал Чемпионом 27 Игр в легкой атлетике в беге на 800м. 96. На протяжении 29 современных Олимпиад было проведено 26 Игр. 97. В шестидесятые годы 19 века в Чехии возникла Сокольская система гимнастики. 98. Сохранение равновесия тела путем изменения положения тела и отдельных его звеньев обозначается как балансирование. 99. Состояние устойчивого положения тела в пространстве обозначается как равновесие. 100. Интенсивность упражнений, выполняемого без перерыва от 5 до 30 минут, по физиологическим критериям относят к зоне большой мощности работы. 101. Волевое качество, обусловливающее активность действий в опасных и трудных ситуациях при осознании возможности тяжелых для себя последствий, обозначается как смелость. 102. Линия вдоль коротких сторон футбольного поля называется линиями ворот. 103. Технический прием атаки, заключающийся в перебивании мяча одной рукой на сторону соперника выше верхнего края сетки в волейболе называется нападающий удар. 104. В баскетболе прием для укрывания мяча от соперника и быстрого изменения места расположения по отношению к нему (удаление, сближение) называют поворот. 105. Процесс распада питательных веществ, протекающий без доступа кислорода называют анаэробный обмен. 106. Длительное снижение двигательной активности организма называют гипокинезия. 107. Анатомическое образование, орган тела человека, состоящий из поперечно-полосатой или гладкой ткани, способной к сокращению под воздействием нервных импульсов называют мышца. 108. Двойной шаг, но только с фазой полета в конце движения в волейболе обозначается как скачок. 109. Активное удаление общего центра массы тела или отдельных его звеньев от опоры называется отталкиванием. 1
Вопрос 1. Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.
У животных приспособительными могут быть форма тела, окраска, поведение. Так, например, копыта лошади являются наиболее удобными для быстрого перемещения по открытым пространствам, втягивающиеся когти кошачьих обеспечивают бесшумное передвижение, у водных млекопитающих сформировалось рыбообразное тело для наиболее эффективного перемещения в воде, у птиц с разной скоростью и характером полета формируется та или иная форма крыла. Среди насекомых, не обладающих активными средствами защиты, широко распространена форма тела, имитирующая объекты фона, например богомол, палочник, гусеницы бабочек. Некоторые организмы способны принимать окраску, соответствующую фону, на котором они обитают (хамелеон, камбала).
Вопрос 2. Почему у некоторых видов животных наблюдается яркая демаскирующая окраска?
Яркая окраска обычно характерна для ядовитых животных и предупреждает хищников о несъедобности объекта их нападения, свойственна ядовитым, жалящим или обжигающим насекомым (пчелы, осы, жуки-нарывники и др.). Божью коровку, очень заметную, птицы никогда не склевывают из-за выделяемого насекомым ядовитого секрета. Яркую предупреждающую окраску имеют несъедобные гусеницы, многие ядовитые лягушки, змеи. Эта окраска заранее предупреждает хищника о бесполезности и опасности нападения. Путем «проб и ошибок» хищники быстро приучаются избегать нападения на жертву с предупреждающей окраской.
Вопрос 3. В чем сущность явления мимикрии?
Мимикрией называется сходство беззащитного и съедобного вида с одним или несколькими неродственными видами, хорошо защищенными и обладающими предостерегающей окраской. Явление мимикрии распространено у бабочек и других насекомых. Многие насекомые имитируют жалящих насекомых. Известны жуки, мухи, бабочки, копирующие ос, пчел, шмелей. Мимикрия встречается и у позвоночных животных - змей. Во всех случаях сходство чисто внешнее и направлено на формирование определенного зрительного впечатления у потенциальных врагов.
Вопрос 4. Каким путем поддерживается низкая численность вида-подражателя?
Подражание одних видов другим оправдано: истреблению подвергается значительно меньшая часть особей и того вида, который послужил моделью, и вида-подражателя. Необходимо, однако, чтобы численность вида-подражателя была значительно меньше численности вида-модели. Иначе у врагов не будет выработан устойчивый отрицательный рефлекс на предостерегающую окраску. Поддерживать численность вида-имитатора на нужном уровне позволяет то, что генофонд этих видов насыщен летальными мутациями. В гомозиготном состоянии эти мутации вызывают гибель организма, в результате чего высокий процент особей не достигает половозрелого состояния.
Вопрос 5. Распространяется ли действие естественного отбора на поведение животных? Приведите примеры.
Для выживания организмов в условиях борьбы за существование большое значение имеет приспособительное поведение. Эффективность приспособительной окраски и формы тела резко повышается в сочетании с поведением. Например, способность кошачьих длительное время сидеть в засаде и совершать молниеносные прыжки беспечивает успех охоты засадного хищника. Способность волка заходить с подветренной стороны и охотиться в стае - полезные качества для этого охотника. Несомненно, оправданно запасание некоторыми животными корма на неблагоприятный сезон года. Например, полевка-экономка запасает до 10 кг злаков, зерна, кореньев и сухой травы. Затаивание в случае опасности для организмов, не имеющих активных способов защиты, позволяет им сохранить жизнь.
Вопрос 6. Почему у видов животных, заботящихся о потомстве, число потомков уменьшается? Приведите примеры.
У низкоорганизованных организмов потомство чаще всего оставляется на произвол судьбы. Именно этим объясняется такая высокая плодовитость беспозвоночных и низших позвоночных. Большое число потомков в условиях высокой истребляемости молоди служит средством борьбы за существование вида. При развитой заботе о потомстве количество выживших и достигших половой зрелости потомков резко возрастает, что позволяет снизить их первоначальную численность.
Вопрос 7. В чем заключается относительный характер приспособительных признаков у организмов? Приведите примеры, характерные для растений и животных.
Строение живых организмов очень тонко приспособлено к условиям существования. Любой видовой признак или свойство носит приспособительный характер, целесообразный в данной среде, в данных жизненных условиях только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они становятся бесполезны- ми или даже вредными для организма. Благодаря мимикрии большинство птиц не трогает ос и пчел, однако среди них есть виды, которые едят и ос, и пчел, и их подражателей. Еж и птица-секретарь без вреда поедают ядовитых змей. Панцирь наземных черепах надежно защищает их от врагов, но хищные птицы поднимают их в воздух и разбивают о землю.
Любые приспособления целесообразны только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они оказываются бесполезными или вредными для организма. Постоянный рост резцов грызунов - очень важная особенность, но лишь при питании твердой пищей. Если крысу держать на мягкой пище, резцы, не изнашиваясь, вырастают до таких размеров, что питание становится невозможным. Так, все особенности строения и поведения кошек целесообразны для хищника, подстерегающего добычу в засаде: мягкие подушечки на пальцах, втягивающиеся когти, способность видеть в темноте. В то же время на открытых пространствах все эти приспособления бесполезны.
Глубоко уходящая корневая система у пустынных растений не приносит пользу в условиях влажных мест обитаний. Преобразование конечностей в ласты у водных млекопитающих полезно для обитания в воде, но на суше китообразные неподвижны, а ластоногие перемещаются весьма неуклюже.
Таким образом, любая структура и любая функция являются приспособлением к конкретным условиям внешней среды, т.е. приспособления имеют относительный характер. Ни один из приспособительных признаков не обеспечивает абсолютной безопасности для их обладателей.
Вопрос 1. Что такое физиологическая адаптация? Как она возникает и что лежит в её основе?
Физиологическая адаптация совокупность физиологических реакций, лежащая в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленная к сохранению относительного постоянства его внутренней среды - гомеостаза.
Адаптацию организма различают генотипическую и фенотипическую. В основе генотипической лежат условия естественного отбора и мутаций, которые привели к изменениям в организмах целого вида или популяции. Именно в процессе этого типа адаптации были сформированы современные виды животных, птиц и человека. Генотипическая форма адаптации является наследственной. Фенотипическая форма адаптации обусловлена индивидуальными изменениями в конкретном организме для комфортного пребывания в определенных климатических условиях. Также может развиваться вследствие постоянного воздействия агрессивной среды. В результате организм приобретает устойчивость к ее условиям.
Вопрос 2. Приведите примеры функциональных приспособительных изменений у животных.
Разнообразные механизмы физиологической адаптации к неблагоприятным условиям выработали птицы и млекопитающие. У человека плохо регулируется солевой обмен, и поэтому он не может долго обходиться без пресной воды. Но рептилии и птицы, проводящие большую часть жизни в морских просторах и пьющие морскую воду, приобрели специальные железы, позволяющие им быстро избавляться от избытка солей.
Вопрос 3. Каким образом обитатели пустыни приспосабливаются к отсутствию воды?
Многие пустынные животные перед наступлением засушливого сезона накапливают много жира: при его окислении образуется большое количество воды. Птицы и млекопитающие способны регулировать потери воды с поверхности дыхательных путей. Например, верблюд при лишении воды резко сокращает испарение как с дыхательных путей, так и через потовые железы.
Вопрос 4. Используя знания, полученные при изучении курса «Человек и его здоровье», приведите примеры физиологических адаптаций у человека.
Срочная физиологическая адаптация в первую очередь запускает в действие избыточные структуры. Например, жизнедеятельность человеческого организма вполне может обеспечиваться и одним легким. В состоянии расслабления и покоя легкие работают ровно в половину своей мощности, а вот при воздействии необычного фактора потребление воздуха увеличивается в разы. При этом готова к работе и кровеносная система, которая перекачивает и обогащает кислородом в шесть раз больше объема крови, чем обычно.
Длительная физиологическая адаптация возникает чаще всего при систематическом воздействии раздражителя, его периодическом возникновении. Это бывает у альпинистов, спортсменов и т.д. В результате подобного перманентного воздействия организм вырабатывает необходимые адаптивные механизмы, действие которых не угасает, а активизируется при наличии фактора-раздражителя. При этом нет необходимости запуска адаптации по срочному принципу – организм вполне адекватно воспринимает раздражитель, он уже имеет активный запас необходимых показателей, которые не позволяют организму испытывать стресс. Именно поэтому быстрый бег для спортсмена-бегуна – норма, поддерживающая его физическую форму, а для нетренированного человека – громадный стресс, способный привести к тяжелым последствиям при адаптации.
Вопрос 5. Как вы считаете, особь или популяция является единицей приспособления? Объясните, почему вы сделали такой вывод.
Единицей приспособления является особь, а единицей эволюции – популяция. Причина этого в том, что разнообразие генотипов, из которых может происходить отбор наиболее удачных, возможен лишь в группе особей одного вида, среди которых есть панмиксия и в которой отобранные генотипы смогут сохраниться и распространиться, т.е. в популяции.
Вопрос 6. Согласны ли вы с утверждением, что все приспособительные признаки носят относительный характер? Докажите свою точку зрения и приведите примеры.
Данное утверждение верно. Любые приспособления «срабатывают» только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они оказываются бесполезными или даже вредными для организма. Постоянный рост резцов грызунов – очень важная особенность, но лишь при питании твёрдой пищей. Если крысу держать на мягкой пище, резцы её, не изнашиваясь, вырастают до таких размеров, что мешают есть, и зверёк может погибнуть от голода.
