تكيف الإنسان مع البيئة. موسوعة كبيرة عن النفط والغاز

لا تتوقف الاختراعات العظيمة للعقل البشري عن إدهاشها ، ولا يوجد حد للخيال. لكن ما خلقته الطبيعة لقرون عديدة يتجاوز الأفكار والتصاميم الأكثر إبداعًا. خلقت الطبيعة أكثر من مليون ونصف المليون نوع من الأفراد الأحياء ، كل منها فردي وفريد ​​من نوعه في أشكاله ، وعلم وظائف الأعضاء ، والقدرة على التكيف مع الحياة. أمثلة الكائنات الحية التي تتكيف مع الظروف المعيشية المتغيرة باستمرار على هذا الكوكب هي أمثلة على حكمة الخالق ومصدر ثابت للمشاكل التي يجب على علماء الأحياء حلها.

التكيف يعني القدرة على التكيف أو التعود. هذه عملية إعادة ولادة تدريجية للوظائف الفسيولوجية أو المورفولوجية أو النفسية لمخلوق في بيئة متغيرة. يخضع كل من الأفراد والمجموعات السكانية بأكملها للتغييرات.

مثال حي على التكيف المباشر وغير المباشر هو بقاء النباتات والحيوانات في منطقة الإشعاع المتزايد حول محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية. القدرة على التكيف المباشر هي سمة مميزة لأولئك الأفراد الذين تمكنوا من البقاء على قيد الحياة والتعود على والبدء في التكاثر ، وبعضهم لم يصمد أمام الاختبار ومات (التكيف غير المباشر).

نظرًا لأن ظروف الوجود على الأرض تتغير باستمرار ، فإن عمليات التطور واللياقة في الطبيعة الحية هي أيضًا عملية مستمرة.

مثال حديث على التكيف هو تغيير موطن مستعمرة الببغاوات المكسيكية الخضراء. في الآونة الأخيرة ، قاموا بتغيير موطنهم المعتاد واستقروا في مصب بركان ماسايا ، في بيئة مشبعة باستمرار بغاز كبريتي عالي التركيز. لم يقدم العلماء بعد تفسيرا لهذه الظاهرة.

أنواع التكيف

التغيير في الشكل الكامل لوجود الكائن الحي هو تكيف وظيفي. مثال على التكيف ، عندما تؤدي الظروف المتغيرة إلى التكيف المتبادل بين الكائنات الحية مع بعضها البعض ، هو التكيف المترابط أو التكيف المشترك.

يمكن أن يكون التكيف سلبيًا ، عندما تحدث وظائف أو بنية الموضوع دون مشاركته ، أو نشطة ، عندما يغير بوعي عاداته لتتناسب بيئة(أمثلة على الأشخاص الذين يتأقلمون مع الظروف الطبيعيةأو المجتمع). هناك حالات عندما يتكيف الموضوع مع البيئة لاحتياجاته - وهذا تكيف موضوعي.

يقسم علماء الأحياء أنواع التكيف وفقًا لثلاثة معايير:

• شكلية.
• فسيولوجية.
• سلوكي أو نفسي.

أمثلة على تكيف الحيوانات أو النباتات في شكلها النقي نادرة ، تحدث معظم حالات التكيف مع الظروف الجديدة في أشكال مختلطة.

التكيفات المورفولوجية: أمثلة

التغيرات المورفولوجية هي التغييرات في شكل الجسم أو الأعضاء الفردية أو البنية الكاملة للكائن الحي التي حدثت أثناء عملية التطور.

فيما يلي تعديلات مورفولوجية ، أمثلة من عالم الحيوان والنبات ، والتي نأخذها كأمر مسلم به:

• تحول الأوراق إلى أشواك في الصبار ونباتات أخرى في المناطق القاحلة.
• صدفة السلحفاة.
• شكل انسيابي لجسم سكان الخزانات.

التكيفات الفسيولوجية: أمثلة

التكيف الفسيولوجي هو تغيير في عدد من العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الجسم.

• يساهم إطلاق الأزهار رائحة قوية لجذب الحشرات إلى الغبار.
• تسمح حالة anabiosis ، التي تستطيع أبسط الكائنات الحية الدخول إليها ، بالحفاظ على نشاطها الحيوي بعد سنوات عديدة. أقدم جرثومة قادرة على التكاثر عمرها 250 سنة.
• تراكم الدهون تحت الجلدالذي يتحول إلى ماء في الإبل.

التكيفات السلوكية (النفسية)

ترتبط أمثلة التكيف البشري بشكل أكبر بالعامل النفسي. الخصائص السلوكية هي سمة من سمات النباتات والحيوانات. لذلك ، في عملية التطور ، يتسبب تغيير في نظام درجة الحرارة في دخول بعض الحيوانات إلى مرحلة السبات ، وتطير الطيور جنوبًا لتعود في الربيع ، وتتساقط الأشجار أوراقها وتبطئ حركة العصائر. إن غريزة اختيار الشريك الأنسب للإنجاب هي الدافع وراء سلوك الحيوانات خلال موسم التزاوج. تتجمد بعض الضفادع والسلاحف الشمالية تمامًا لفصل الشتاء وتذوب مع بداية الحرارة.

العوامل المسببة للحاجة إلى التغيير

أي عمليات تكيف هي استجابة للعوامل البيئية التي تؤدي إلى تغيير في البيئة. تنقسم هذه العوامل إلى حيوية وغير حيوية وبشرية المنشأ.

العوامل الحيوية هي تأثير الكائنات الحية على بعضها البعض ، على سبيل المثال ، عندما يختفي أحد الأنواع ، والذي يعمل كغذاء لآخر.

العوامل اللاأحيائية هي التغيرات في البيئة طبيعة جامدةعندما يتغير المناخ ، تكوين التربة ، إمدادات المياه ، دورات النشاط الشمسي. التكيفات الفسيولوجية ، أمثلة على تأثير العوامل اللاأحيائية - الأسماك الاستوائية التي يمكن أن تتنفس في الماء وعلى الأرض. إنها تتكيف جيدًا مع الظروف التي يحدث فيها تجفيف الأنهار بشكل متكرر.

العوامل البشرية - تأثير النشاط البشري الذي يغير البيئة.

التكيفات الموائل

• إضاءة. في النباتات ، هذه مجموعات منفصلة تختلف في الحاجة إلى ضوء الشمس. تعيش الخلايا الشمسية المحبة للضوء بشكل جيد في الأماكن المفتوحة. في المقابل ، هم خيال: نباتات غابة الغابات تشعر بالرضا في الأماكن المظللة. من بين الحيوانات ، يوجد أيضًا أفراد تم تصميمهم لأسلوب حياة نشط في الليل أو تحت الأرض.
• درجة حرارة الهواء.في المتوسط ​​، بالنسبة لجميع الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر ، تعتبر بيئة درجة الحرارة المثلى تتراوح من 0 إلى 50 درجة مئوية. ومع ذلك ، هناك حياة في الجميع تقريبًا المناطق المناخيةأرض.

يتم وصف الأمثلة المقابلة للتكيف مع درجات الحرارة غير الطبيعية أدناه.

لا تتجمد أسماك القطب الشمالي بسبب إنتاج بروتين فريد مضاد للتجمد في الدم ، مما يمنع الدم من التجمد.

توجد أبسط الكائنات الحية الدقيقة في الينابيع الحرارية المائية ، حيث تتجاوز درجة حرارة الماء فيها درجة الغليان.

تموت النباتات المائية ، أي تلك التي تعيش في الماء أو بالقرب منه ، حتى مع فقدان طفيف للرطوبة. على العكس من ذلك ، تتكيف النباتات الزيروفيتية لتعيش في المناطق القاحلة وتموت في الرطوبة العالية. بين الحيوانات ، عملت الطبيعة أيضًا على التكيف مع البيئات المائية وغير المائية.

التكيف البشري

قدرة الإنسان على التكيف هائلة حقًا. أسرار التفكير البشري لم يتم الكشف عنها بالكامل ، وستظل أسرار القدرة على التكيف لدى الناس موضوعًا غامضًا للعلماء لفترة طويلة قادمة. يكمن تفوق الإنسان العاقل على الكائنات الحية الأخرى في القدرة على تغيير سلوكهم بوعي لمتطلبات البيئة أو ، على العكس من ذلك ، العالمحسب احتياجاتك.

تتجلى مرونة السلوك البشري يوميًا. إذا أعطيت المهمة: "أعط أمثلة على تكيف الناس" ، تبدأ الغالبية في تذكر حالات استثنائية للبقاء على قيد الحياة في هذه الحالات النادرة ، وفي الظروف الجديدة يكون ذلك نموذجيًا للشخص كل يوم. نحاول إنشاء بيئة جديدة في لحظة الولادة في العالم ، في روضة أطفال، المدرسة ، في فريق ، عند الانتقال إلى بلد آخر. هذه هي حالة قبول الجسم للأحاسيس الجديدة التي تسمى الإجهاد. الإجهاد هو عامل نفسي ، ولكن مع ذلك ، تتغير العديد من الوظائف الفسيولوجية تحت تأثيره. في حالة قبول الشخص لبيئة جديدة على أنها إيجابية لنفسه ، تصبح الحالة الجديدة معتادة ، وإلا فإن الإجهاد يهدد بأن يطول ويؤدي إلى عدد من الأمراض الخطيرة.

آليات التكيف البشري

هناك ثلاثة أنواع من التكيف البشري:

• فسيولوجية. أبسط الأمثلة هي التأقلم والقدرة على التكيف مع المناطق الزمنية المتغيرة أو نظام العمل اليومي. في سياق التطور ، أنواع مختلفةالناس ، حسب المكان الذي يعيشون فيه. تختلف أنواع القطب الشمالي ، وجبال الألب ، والقارية ، والصحراء ، والاستوائية بشكل كبير في المعلمات الفسيولوجية.
• التكيف النفسي.هذه هي قدرة الشخص على إيجاد لحظات تفاهم مع أشخاص من أنماط نفسية مختلفة ، في بلد بمستوى عقلية مختلف. من الشائع لشخص عاقل أن يغير صورته النمطية تحت تأثير معلومات جديدة، المناسبات الخاصة ، التوتر.
• التكيف الاجتماعي.نوع من الإدمان ينفرد به البشر.

ترتبط جميع الأنواع التكيفية ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ، كقاعدة عامة ، أي تغيير في الوجود المعتاد يتسبب في حاجة الشخص للتكيف الاجتماعي والنفسي. تحت تأثيرهم ، تدخل آليات التغييرات الفسيولوجية حيز التنفيذ ، والتي تتكيف أيضًا مع الظروف الجديدة.

يسمى هذا التحرك لجميع ردود أفعال الجسم بمتلازمة التكيف. تظهر ردود فعل جديدة للجسم استجابة للتغيرات المفاجئة في البيئة. في المرحلة الأولى - القلق - هناك تغيير في الوظائف الفسيولوجية ، وتغيرات في عمل التمثيل الغذائي والأنظمة. علاوة على ذلك ، ترتبط وظائف وأعضاء الحماية (بما في ذلك الدماغ) ، وتبدأ في تشغيل وظائف الحماية والقدرات الخفية. تعتمد المرحلة الثالثة من التكيف على الخصائص الفردية: إما أن يتم تضمين الشخص في حياة جديدةويدخل في المسار المعتاد (في الطب ، يحدث الشفاء خلال هذه الفترة) ، أو لا يتعرض الجسم للضغط ، والعواقب تتخذ بالفعل شكلاً سلبياً.

ظواهر جسم الإنسان

في الإنسان ، تتمتع الطبيعة بهامش كبير من الأمان ، والذي يستخدم في الحياة اليومية إلى حد ضئيل فقط. يظهر في الحالات القصوىوينظر إليه على أنه معجزة. في الواقع ، المعجزة متأصلة في أنفسنا. مثال على التكيف: قدرة الناس على التكيف مع الحياة الطبيعية بعد استئصال جزء كبير من الأعضاء الداخلية.

يمكن تعزيز المناعة الطبيعية الفطرية طوال الحياة من خلال عدد من العوامل أو ، على العكس من ذلك ، إضعافها بسبب نمط حياة غير صحيح. لسوء الحظ ، شغف عادات سيئةهذا هو الفرق أيضًا بين البشر والكائنات الحية الأخرى.

التكيفات هي تكيفات مختلفة للبيئة التي طورتها الكائنات الحية في عملية التطور. .

هناك ثلاث طرق رئيسية تتكيف بها الكائنات الحية مع الظروف البيئية: الطريقة الفعالة والطريقة السلبية وتجنب الآثار الضارة.

المسار النشط - تعزيز المقاومة ، وتطوير العمليات التنظيمية التي تسمح بتنفيذ جميع الوظائف الحيوية للجسم ، على الرغم من انحراف العامل عن المستوى الأمثل. على سبيل المثال ، الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم في الحيوانات ذوات الدم الحار (الطيور والثدييات) ، وهو الأمر الأمثل لتدفق العمليات الكيميائية الحيوية في الخلايا.

المسار السلبي هو إخضاع الوظائف الحيوية للجسم للتغيرات في العوامل البيئية. على سبيل المثال ، الانتقال في ظروف مغايرةالبيئة في حالة من anabiosis (الحياة الخفية) ، عندما يتوقف التمثيل الغذائي في الجسم بشكل كامل تقريبًا (سبات النباتات الشتوي ، الحفاظ على البذور والجراثيم في التربة ، ذهول الحشرات ، سبات الفقاريات).

تجنب الآثار الضارة هو تطوير الجسم لدورات الحياة والسلوكيات التي تسمح بتجنب الآثار الضارة. على سبيل المثال ، الهجرات الموسمية للحيوانات.

يمكن تقسيم التكيفات إلى ثلاثة أنواع رئيسية: الشكلية ، والفسيولوجية ، والأخلاقية.

التكيفات المورفولوجية - التغييرات في بنية الكائن الحي (على سبيل المثال ، تعديل ورقة إلى شوكة في الصبار لتقليل فقد الماء ، ولون الأزهار الزاهي لجذب الملقحات). تؤدي التكيفات المورفولوجية في النباتات والحيوانات إلى تكوين أشكال معينة من الحياة.

التكيفات الفسيولوجية - التغيرات في فسيولوجيا الجسم (على سبيل المثال ، قدرة الجمل على تزويد الجسم بالرطوبة عن طريق أكسدة احتياطيات الدهون ، ووجود إنزيمات السليلوز المهينة في البكتيريا المهينة للسليلوز).

التكيفات الأخلاقية (السلوكية) - التغيرات في السلوك (على سبيل المثال ، الهجرات الموسمية للثدييات والطيور ، السبات في الشتاء ، ألعاب التزاوج في الطيور والثدييات خلال موسم التكاثر).

15. البيئة المائية للحياة وخصائصها. تصنيف hydrobionts

Hydrobionts - (من الكلمة اليونانية hydor - الماء والسير - الحياة) الكائنات الحية التي تعيش في البيئة المائية.

تنوع hydrobionts

الكائنات البحرية (نباتات أو حيوانات تعيش في عمود الماء أو على السطح)

Neuston - مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش بالقرب من طبقة سطح الماء على حدود البيئات المائية والجوية.

Pleuston - كائنات نباتية أو حيوانية تعيش على سطح الماء ، أو شبه مغمورة في الماء.

Rheophylls هي حيوانات تكيفت مع العيش في المياه المتدفقة.

Nekton - مجموعة من الكائنات المائية التي تسبح بنشاط يمكنها مقاومة قوة التيار.

العوالق غير متجانسة ، معظمها كائنات صغيرة ، تنجرف بحرية في عمود الماء وغير قادرة على مقاومة التدفق.

بينثوس (مجموعة من الكائنات الحية تعيش على الأرض وفي تربة قاع المسطحات المائية)

يحتل الغلاف المائي كبيئة حياة مائية حوالي 71٪ من المساحة و 1/800 من الحجم العالم. وتتركز الكمية الرئيسية للمياه ، أكثر من 94٪ ، في البحار والمحيطات. في المياه العذبة للأنهار والبحيرات لا تزيد كمية المياه عن 0.016٪ من إجمالي حجم المياه العذبة.

في المحيط مع البحار المكونة له ، هناك منطقتان إيكولوجيتان مميزتان في المقام الأول: عمود الماء - السطح السطحي والقاع - البنتال. اعتمادًا على العمق ، يتم تقسيم المنطقة البنتالية إلى المنطقة الساحلية الفرعية - منطقة الانخفاض السلس في الأرض إلى عمق 200 متر ، ومنطقة الاستحمام - منطقة منحدر شديد والمنطقة السحيقة - منطقة قاع المحيط مع بمتوسط ​​عمق 3-6 كم. تسمى المناطق العميقة العميقة المقابلة لمنخفضات قاع المحيط (6-10 كم) بالمناطق السحيقة الفائقة. يُطلق على حافة الساحل ، التي تغمرها المياه أثناء ارتفاع المد ، اسم الساحل. يسمى جزء الساحل فوق مستوى المد والجزر ، المبلل برذاذ الأمواج ، بـ superlittoral.

تنقسم المياه المفتوحة للمحيطات أيضًا إلى مناطق عمودية مقابلة للمناطق البنتالية: ظاهري ، أعماق ، سحيق.

يعيش ما يقرب من 150000 نوع حيواني ، أو حوالي 7٪ من عددها الإجمالي ، و 10000 نوع نباتي (8٪) في البيئة المائية.

حصة الأنهار والبحيرات والمستنقعات ، كما ذكرنا سابقًا ، ضئيلة مقارنة بالبحار والمحيطات. ومع ذلك ، فإنها تخلق إمدادات المياه العذبة اللازمة للنباتات والحيوانات والبشر.

السمة المميزة البيئة المائيةهو قابليتها للتنقل ، خاصة في الأنهار والجداول سريعة التدفق. في البحار والمحيطات ، لوحظت موجات مد وجزر وتيارات قوية وعواصف. في البحيرات ، يتحرك الماء تحت تأثير درجة الحرارة والرياح.

16. بيئة الحياة الأرضية والجوية وخصائصها وأشكال التكيف معها

تتطلب الحياة على الأرض مثل هذه التعديلات التي كانت ممكنة فقط في الكائنات الحية عالية التنظيم. تعد بيئة الأرض والهواء أكثر صعوبة للحياة ، فهي تتميز بمحتوى أكسجين مرتفع وكمية صغيرة من بخار الماء وكثافة منخفضة وما إلى ذلك. أدى هذا إلى تغيير كبير في ظروف التنفس وتبادل المياه وحركة الكائنات الحية.

تحدد كثافة الهواء المنخفضة قوة الرفع المنخفضة وقدرة التحمل الضئيلة. الكائنات الحية بيئة الهواءيجب أن يكون لديهم نظام دعم خاص بهم يدعم الجسم: النباتات - مجموعة متنوعة من الأنسجة الميكانيكية ، الحيوانات - هيكل عظمي صلب أو هيدروستاتيكي. بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط جميع سكان بيئة الهواء ارتباطًا وثيقًا بسطح الأرض ، مما يخدمهم في التعلق والدعم.

توفر كثافة الهواء المنخفضة مقاومة منخفضة للحركة. لذلك ، اكتسبت العديد من الحيوانات البرية القدرة على الطيران. 75٪ من جميع الكائنات الأرضية ، الحشرات والطيور بشكل رئيسي ، تكيفت مع الطيران النشط.

بسبب حركة الهواء ، التدفقات الرأسية والأفقية الموجودة في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي الكتل الهوائيةالرحلة السلبية من الكائنات الحية ممكنة. في هذا الصدد ، طورت العديد من الأنواع anemochory - إعادة التوطين بمساعدة التيارات الهوائية. Anemochory هي سمة من سمات الأبواغ ، بذور وفواكه النباتات ، الخراجات الأولية ، الحشرات الصغيرة ، العناكب ، إلخ. تسمى الكائنات الحية التي يتم نقلها بشكل سلبي بواسطة التيارات الهوائية بشكل جماعي العوالق الهوائية.

الكائنات الحية الأرضية موجودة نسبيًا ضغط منخفضبسبب كثافة الهواء المنخفضة. عادة ما يساوي 760 ملم عمود الزئبق. مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط. الضغط المنخفض قد يحد من توزيع الأنواع في الجبال. بالنسبة للفقاريات ، يبلغ الحد الأعلى للحياة حوالي 60 ملم. يؤدي انخفاض الضغط إلى انخفاض في إمداد الأكسجين وجفاف الحيوانات بسبب زيادة معدل التنفس. تقريبًا نفس حدود التقدم في الجبال بها نباتات أعلى. أقوى إلى حد ما هي المفصليات التي يمكن العثور عليها على الأنهار الجليدية فوق خط الغطاء النباتي.

تكوين الغاز في الهواء. إلا الخصائص الفيزيائيةالبيئة الجوية من أجل الوجود الكائنات الأرضيةانه مهم جدا الخواص الكيميائية. تكوين الغاز في الهواء طبقة سطحيةالغلاف الجوي متجانس تمامًا من حيث محتوى المكونات الرئيسية (النيتروجين - 78.1٪ ، الأكسجين - 21.0٪ ، الأرجون - 0.9٪ ، ثاني أكسيد الكربون - 0.003٪ من حيث الحجم).

ساهم محتوى الأكسجين العالي في زيادة التمثيل الغذائي للكائنات الأرضية مقارنة بالكائنات المائية الأولية. في البيئة الأرضية ، على أساس الكفاءة العالية لعمليات الأكسدة في الجسم ، نشأت الحرارة المثلية للحيوان. الأكسجين ، بسبب محتواه العالي المستمر في الهواء ، ليس عاملاً مقيدًا للحياة في البيئة الأرضية.

يمكن أن يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون في مناطق معينة من الطبقة السطحية للهواء ضمن حدود كبيرة إلى حد ما. زيادة تشبع الهواء بأول أكسيد الكربون؟ يحدث في مناطق النشاط البركاني ، بالقرب من الينابيع الحرارية والمنافذ الأخرى لهذا الغاز تحت الأرض. في التركيزات العالية ، يكون ثاني أكسيد الكربون سامًا. في الطبيعة ، مثل هذه التركيزات نادرة. يبطئ محتوى ثاني أكسيد الكربون المنخفض من عملية التمثيل الضوئي. في ظل الظروف الداخلية ، يمكنك زيادة معدل التمثيل الضوئي عن طريق زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون. يستخدم هذا في ممارسة البيوت البلاستيكية والدفيئات.

نيتروجين الهواء بالنسبة لمعظم سكان البيئة الأرضية هو غاز خامل ، لكن الكائنات الحية الدقيقة الفردية (بكتيريا العقيدات ، بكتيريا النيتروجين ، الطحالب الخضراء المزرقة ، إلخ) لديها القدرة على ربطها وإشراكها في الدورة البيولوجية للمواد.

يعتبر نقص الرطوبة أحد السمات الأساسية البيئة الأرضية والجويةالحياة. كان التطور الكامل للكائنات الأرضية تحت علامة التكيف مع استخراج الرطوبة والحفاظ عليها. إن أنماط الرطوبة البيئية على الأرض متنوعة للغاية - من التشبع الكامل والثابت للهواء ببخار الماء في بعض مناطق المناطق المدارية إلى غيابها شبه الكامل في الهواء الجاف للصحاري. كما أن التباين اليومي والموسمي لمحتوى بخار الماء في الغلاف الجوي مهم أيضًا. يعتمد الإمداد المائي للكائنات الأرضية أيضًا على طريقة هطول الأمطار ، ووجود الخزانات ، واحتياطيات رطوبة التربة ، وقرب المياه الجوفية ، وما إلى ذلك.

أدى ذلك إلى تطوير تكيفات في الكائنات الأرضية لأنظمة إمدادات المياه المختلفة.

نظام درجة الحرارة. التالي السمة المميزة بيئة جو - أرضهناك تقلبات كبيرة في درجات الحرارة. في معظم مناطق اليابسة ، تبلغ اتساع درجات الحرارة اليومية والسنوية عشرات الدرجات. تختلف مقاومة التغيرات في درجات الحرارة في بيئة سكان الأرض اختلافًا كبيرًا ، اعتمادًا على الموطن المعين الذي يعيشون فيه. ومع ذلك ، بشكل عام ، الكائنات الحية الأرضية أكثر حرارة من الكائنات المائية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن ظروف الحياة في بيئة الأرض والجو معقدة بسبب وجود تغيرات الطقس. الطقس - تتغير حالات الغلاف الجوي باستمرار بالقرب من السطح المستعير ، حتى ارتفاع حوالي 20 كم (حدود طبقة التروبوسفير). تتجلى تقلبات الطقس في التباين المستمر في مجموعة العوامل البيئية مثل درجة الحرارة ، ورطوبة الهواء ، والغيوم ، وهطول الأمطار ، وقوة الرياح واتجاهها ، إلخ. نظام الطقس طويل المدى يميز مناخ المنطقة. لا يشمل مفهوم "المناخ" القيم المتوسطة فقط ظواهر الأرصاد الجويةبل أيضا مسارها السنوي واليومي ، وانحرافها عنها وتكرارها. يتم تحديد المناخ الظروف الجغرافيةمنطقة. تُقاس العوامل المناخية الرئيسية - درجة الحرارة والرطوبة - بكمية هطول الأمطار وتشبع الهواء ببخار الماء.

بالنسبة لمعظم الكائنات الأرضية ، وخاصة الصغيرة منها ، فإن مناخ المنطقة ليس مهمًا بقدر أهمية ظروف موطنها المباشر. في كثير من الأحيان ، تغير العناصر المحلية للبيئة (التضاريس ، والتعرض ، والغطاء النباتي ، وما إلى ذلك) نظام درجات الحرارة ، والرطوبة ، والضوء ، وحركة الهواء في منطقة معينة بطريقة تختلف اختلافًا كبيرًا عن الظروف المناخية للمنطقة. تسمى هذه التعديلات في المناخ ، والتي تتشكل في الطبقة السطحية من الهواء ، بالمناخ المحلي. في كل منطقة ، يتنوع المناخ المحلي للغاية. يمكن التمييز بين المناخات الصغيرة في المناطق الصغيرة جدًا.

النظام الخفيف للبيئة الأرضية - الجوية له أيضًا بعض الميزات. كثافة وكمية الضوء هنا هي الأكبر وعمليًا لا تحد من عمر النباتات الخضراء ، كما هو الحال في الماء أو التربة. على الأرض ، من الممكن وجود أنواع محبة للضوء للغاية. بالنسبة للغالبية العظمى من الحيوانات البرية ذات النشاط النهاري وحتى الليلي ، تعد الرؤية إحدى الطرق الرئيسية للتوجيه. في الحيوانات الأرضية ، الرؤية ضرورية للعثور على الفريسة ، وحتى أن العديد من الأنواع لديها رؤية الألوان. في هذا الصدد ، يطور الضحايا ميزات تكيفية مثل رد الفعل الدفاعي ، والتغطية والتلوين التحذيري ، والتقليد ، وما إلى ذلك. في الحياة المائيةهذه التكيفات هي أقل تطورا بكثير. يرتبط ظهور الزهور ذات الألوان الزاهية للنباتات العليا أيضًا بخصائص جهاز الملقحات ، وفي النهاية بالنظام الخفيف للبيئة.

يعد تضاريس الأرض وخصائصها أيضًا شروطًا لحياة الكائنات الأرضية ، وقبل كل شيء ، النباتات. تتحد خصائص سطح الأرض التي لها تأثير بيئي على سكانها بواسطة "عوامل بيئية متآكلة" (من الكلمة اليونانية "edafos" - "التربة").

فيما يتعلق بخصائص التربة المختلفة ، هناك عدد من مجموعات بيئيةالنباتات. لذلك ، وفقًا لرد الفعل على حموضة التربة ، يميزون:

الأنواع الحمضية - تنمو في التربة الحمضية برقم هيدروجيني لا يقل عن 6.7 (نباتات مستنقعات الطحالب) ؛

العدلة - تميل إلى النمو في التربة برقم هيدروجيني 6.7-7.0 (معظم النباتات المزروعة) ؛

Basiphilic - ينمو عند درجة حموضة تزيد عن 7.0 (موردوفنيك ، شقائق النعمان) ؛

غير مبال - يمكن أن تنمو في التربة مع معنى مختلفالرقم الهيدروجيني (زنبق الوادي).

تختلف النباتات أيضًا فيما يتعلق برطوبة التربة. تقتصر أنواع معينة على ركائز مختلفة ، على سبيل المثال ، تنمو النباتات الصخرية في التربة الصخرية ، وتعيش نباتات البازموفيت في الرمال المتدفقة بحرية.

تؤثر التضاريس وطبيعة التربة على خصوصيات حركة الحيوانات: على سبيل المثال ، ذوات الحوافر ، والنعام ، والحبارى الذين يعيشون في مساحات مفتوحة ، وأرض صلبة ، لتعزيز النفور عند الجري. في السحالي التي تعيش في رمال فضفاضة ، تكون الأصابع مهدبة بمقاييس قرنية تزيد من الدعم. بالنسبة لسكان الأرض الذين يحفرون الثقوب ، فإن التربة الكثيفة غير مواتية. تؤثر طبيعة التربة في بعض الحالات على توزيع الحيوانات الأرضية التي تحفر ثقوبًا أو تحفر في الأرض ، أو تضع بيضًا في التربة ، إلخ.

17. التربة كبيئة معيشية. تصنيف حيوانات التربة ، شكل التكيف

التربة هي طبقة سطحية من الأرض ، تتكون من خليط من المعادن التي تم الحصول عليها من الاضمحلال الصخور، و المواد العضويةالناتج عن تحلل بقايا النباتات والحيوانات بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. تعيش الكائنات الحية المختلفة التي تدمر بقايا الكائنات الميتة (الفطريات والبكتيريا والديدان والمفصليات الصغيرة وما إلى ذلك) في الطبقات السطحية للتربة. يساهم النشاط النشط لهذه الكائنات الحية في تكوين طبقة تربة خصبة مناسبة لوجود العديد من الكائنات الحية. تتميز التربة بكثافة عالية وتقلبات طفيفة في درجات الحرارة ورطوبة معتدلة ومحتوى أكسجين غير كافٍ وتركيز عالٍ من ثاني أكسيد الكربون. يسمح هيكلها المسامي باختراق الغازات والمياه ، مما يخلق ظروفًا مواتية لكائنات التربة مثل الطحالب والفطريات والأوليات والبكتيريا والمفصليات والرخويات واللافقاريات الأخرى.

التكيفات السلوكية - هذه هي سمات السلوك التي تم تطويرها في عملية التطور والتي تسمح لهم بالتكيف والبقاء في الظروف البيئية المعينة.

مثال نموذجي- حلم الشتاء للدب.

أيضا الأمثلة 1) إنشاء الملاجئ ، 2) الحركة من أجل اختيار ظروف درجة الحرارة المثلى ، لا سيما في ظروف ر القاسية. 3) عملية تعقب الفريسة ومطاردتها من الحيوانات المفترسة ، ومن الفريسة - استجابةً لردود الفعل (على سبيل المثال ، الاختباء).

شائع للحيوانات طريقة للتكيف مع الأوقات العصيبة- الهجرة. (يغادر Saiga saigas سنويًا لفصل الشتاء في شبه الصحاري الجنوبية الخالية من الثلوج ، حيث تكون الأعشاب الشتوية مغذية أكثر ويمكن الوصول إليها بسبب المناخ الجاف. ومع ذلك ، في الصيف ، يحترق الأعشاب شبه الصحراوية بسرعة ، وبالتالي ، خلال فصل الشتاء موسم التكاثر ، ينتقل السايغا إلى السهوب الشمالية الأكثر رطوبة).

أمثلة 4) السلوك عند البحث عن طعام وشريك جنسي ، 5) التزاوج ، 6) تغذية النسل ، 7) تجنب الخطر وحماية الحياة في حالة التهديد ، 8) المواقف العدوانية والتهديدية ، 9) رعاية الأبناء ، مما يزيد من احتمالية بقاء الشبل ، 10) الاتحاد في قطعان ، 11) تقليد الإصابة أو الموت في حالة التهديد بالهجوم.

21. أشكال الحياة ، نتيجة لتكييف الكائنات الحية مع عمل مجموعة معقدة من العوامل البيئية.تصنيف أشكال الحياة من النباتات وفقًا لـ K.Raunkier ، IG Serbryakov ، الحيوانات وفقًا لـ DN Kashkarov.

تم تقديم مصطلح "شكل الحياة" في الثمانينيات من قبل إي. وارمنغ. لقد فهم شكل الحياة على أنه "شكل يكون فيه الجسم الخضري للنبات (الفرد) متناغمًا مع البيئة الخارجية طوال حياته ، من المهد إلى التابوت ، ومن البذرة إلى الموت." هذا تعريف عميق جدا.

أشكال الحياة كما تظهر أنواع الهياكل التكيفية: 1) مجموعة متنوعة من الطرق لتكييف الأنواع النباتية المختلفة حتى مع نفس الظروف ،

2) إمكانية تشابه هذه المسارات في النباتات التي لا علاقة لها إطلاقاً أو تنتمي إليها أنواع مختلفة، أجناس ، عائلات.

-> يعتمد تصنيف أشكال الحياة على بنية الأعضاء النباتية ويعكس المسارات الثانية والمتقاربة للتطور البيئي.

بالنسبة الى رونكير:طبق نظامه لمعرفة العلاقة بين أشكال الحياة للنباتات والمناخ.

وخص بالذكر ميزة مهمة تميز تكيف النباتات مع انتقال الموسم غير المواتي - بارد أو جاف.

هذه العلامة هي موضع براعم التجديد على النبات بالنسبة لمستوى الركيزة والغطاء الثلجي. أرجع رونكير هذا إلى حماية الكلى في الأوقات غير المواتية من العام.

1)phanerophytes- براعم السبات أو تحمل فترة الجفاف "المفتوحة" ، عاليا فوق الأرض (الأشجار ، والشجيرات ، والكروم الخشبية ، والنباتات الهوائية).

-> عادة ما تكون محمية بمقاييس براعم خاصة ، والتي تحتوي على عدد من الأجهزة للحفاظ على مخروط النمو وبداية الأوراق الصغيرة المحاطة بها من فقدان الرطوبة.

2)الشامفييت- تقع البراعم على مستوى التربة تقريبًا أو لا تزيد عن 20-30 سم فوقها (الشجيرات ، شبه الشجيرات ، النباتات الزاحفة). في المناخات الباردة والميتة ، غالبًا ما تتلقى هذه الكلى حماية إضافية في فصل الشتاء ، بالإضافة إلى قشور الكلى الخاصة بها: فهي تدخل في السبات الشتوي تحت الثلج.

3)كريبتوفيتيس- 1) الجيوفيت - توجد البراعم في الأرض على عمق معين (وهي مقسمة إلى جذمور ، درني ، بصلي) ،

2) hydrophytes - براعم السبات تحت الماء.

4)hemicryptophytes- عادة نباتات عشبية. تكون براعم التجديد على مستوى التربة أو تنغمس بشكل ضحل جدًا ، في القمامة المتكونة من فضلات الأوراق - "غطاء" إضافي آخر للبراعم. من بين hemicryptophytes ، يميز رونكير " irotogeiicryptophytes"براعم ممدودة ، تتلاشى سنويًا حتى القاعدة ، حيث توجد براعم التجديد ، و وردة hemicryptophytes، حيث يمكن للبراعم المختصرة أن تقضي الشتاء على مستوى التربة بالكامل.

5)تيروفيت- مجموعة خاصة؛ هذه نباتات سنوية تموت فيها جميع الأجزاء النباتية بنهاية الموسم ولا توجد براعم شتوية - تتجدد هذه النباتات في العام التالي من البذور التي تقضي فترة الشتاء أو تعيش فترة جفاف على التربة أو في التربة.

بحسب سيريبرياكوف:

استخدام وتعميم المقترح في وقت مختلفالطبقة ، اقترح أن نطلق على شكل الحياة نوعًا من الموطن - (شكل مميز ، مظهر خارجي org-ma) مجموعات نباتية ، تنشأ نتيجة للنمو والتطور في ظروف التشغيل - كتعبير عن القدرة على التكيف مع هذه الظروف.

أساس تصنيفها هو علامة على عمر النبات بأكمله ومحاوره الهيكلية.

A. النباتات الخشبية

1. الأشجار

2. الشجيرات

3. الشجيرات

النباتات شبه الخشبية

1- الشجيرات

2- الشجيرات

ب. الحشائش المطحونة

1- الأعشاب متعددة الكاربونات (الأعشاب المعمرة ، تتفتح مرات عديدة)

2. الأعشاب أحادية الكربوكارب (تعيش لعدة سنوات ، تتفتح مرة واحدة ثم تموت)

D. المياه الحشائش

1. الأعشاب البرمائية

2- أعشاب عائمة وتحت الماء

تبين أن شكل حياة الشجرة هو عبارة عن قذف للتكيف مع الظروف الأكثر ملاءمة للنمو.

في غابات المناطق المدارية الرطبة- معظم أنواع الأشجار (تصل إلى 88٪ في منطقة الأمازون بالبرازيل) ، و في التندرا والمرتفعاتلا توجد أشجار حقيقية. فى منطقة غابات التايغايتم تمثيل الأشجار من خلال عدد قليل من الأنواع. ما لا يزيد عن 10-12٪ من العدد الإجمالي للأنواع من الأشجار و في نباتات منطقة الغابات المعتدلة في أوروبا.

بحسب كاشكاروف:

I. الأشكال العائمة.

1. مائية بحتة: أ) نيكتون ؛ ب) العوالق. ج) القاع.

2. شبه مائي:

أ) الغوص ب) عدم الغوص. ج) الحصول على الطعام من الماء فقط.

ثانيًا. أشكال الحفر.

1. الحفارات المطلقة (الذين يقضون حياتهم كلها تحت الأرض).

2. الحفريات النسبية (على السطح).

ثالثا. أشكال الأرض.

1. عدم عمل الثقوب: أ) الجري ؛ ب) القفز. ج) الزحف.

2. صنع الثقوب: أ) الجري ؛ ب) القفز. ج) الزحف.

3. حيوانات الصخور.

رابعا. أشكال تسلق الخشب.

1. عدم النزول من الشجر.

2. فقط تسلق الأشجار.

V. أشكال الهواء.

1. الحصول على الطعام في الهواء.

2. البحث عن الطعام من الجو.

في مظهر خارجيتتجلى الطيور ، إلى حد كبير ، في اقتصارها على أنواع الموائل وطبيعة الحركة عند الحصول على الغذاء.

1) النباتات الخشبية ؛

2) مساحات الأراضي المفتوحة ؛

3) المستنقعات والمياه الضحلة.

4) مساحات مائية.

في كل مجموعة من هذه المجموعات ، يتم تمييز أشكال محددة:

أ) الحصول على الطعام عن طريق التسلق (الحمام ، الببغاوات ، نقار الخشب ، الجواسيس)

ب) البحث عن الطعام أثناء الطيران (طويل الأجنحة ، في الغابات - بومة ، ساجار ، فوق الماء - أنبوبي الأنف) ؛

ج) تتغذى أثناء التحرك على الأرض (في الأماكن المفتوحة - الرافعات والنعام ؛ الغابة - معظم الدجاج ؛ في المستنقعات والضحلة - بعض الجسور ، طيور النحام) ؛

د) أولئك الذين يحصلون على الطعام عن طريق السباحة والغوص (البطون ، مجدافيات الأرجل ، الإوز ، البطاريق).

22. بيئات الحياة الرئيسية وخصائصها: الأرض والهواء والماء.

أرض-جو- تعيش معظم الحيوانات والنباتات.
لديها 7 أساسيات العوامل غير الحيوية:

1. انخفاض كثافة الهواءيجعل من الصعب الحفاظ على شكل الجسم ويثير صورة نظام الدعم.

مثال 1. نباتات مائيةليس لديها أنسجة ميكانيكية: تظهر فقط في أشكال أرضية. 2. يجب أن يكون للحيوانات هيكل عظمي: هيكل مائي (في الديدان المستديرة) ، أو هيكل عظمي خارجي (في الحشرات) ، أو هيكل عظمي داخلي (في الثدييات).

تسهل الكثافة المنخفضة للوسط حركة الحيوانات. العديد من الأنواع الأرضية قادرة على الطيران(الطيور والحشرات ولكن هناك أيضًا ثدييات وبرمائيات وزواحف). الرحلة مرتبطة بالبحث عن فريسة أو إعادة توطين. ينتشر سكان الأرض فقط على الأرض ، والتي تعمل كنقطة دعم وربط لهم. فيما يتعلق بالرحلة النشطة في مثل هذه الكائنات الحية الأطراف الأمامية المعدلةو تطوير عضلات الصدر.

2) تنقل الكتل الهوائية

* يوفر وجود العوالق الهوائية. وتتكون من حبوب اللقاح وبذور وثمار النباتات والحشرات الصغيرة والعناكب وجراثيم الفطريات والبكتيريا والنباتات السفلية.

تكيفت هذه المجموعة البيئية من التنظيم بسبب التنوع الكبير في الأجنحة أو النتوءات أو خيوط العنكبوت أو بسبب الأحجام الصغيرة جدًا.

* طريقة تلقيح النباتات بالرياح - الانيموفيليا- هارون للبتولا والتنوب والصنوبر والقراص والأعشاب والبردي.

* الاستقرار بمساعدة الريح: الحور ، البتولا ، أشجار الرماد ، الزيزفون ، الهندباء ، إلخ. بذور هذه النباتات لها مظلات (الهندباء) أو أجنحة (القيقب).

3) ضغط منخفض، القاعدة = 760 ملم. انخفاض الضغط ، مقارنة بالموائل المائية ، صغير جدًا ؛ وبالتالي ، عند h = 5800 m فهي نصف قيمتها العادية فقط.

=> جميع سكان الأرض تقريبًا حساسون لانخفاض الضغط الشديد ، أي أنهم كذلك ستينوبيونتسفيما يتعلق بهذا العامل.

الحد الأعلى لعمر معظم الفقاريات هو 6000 م ، لأن ينخفض ​​الضغط مع الارتفاع، مما يعني أن قابلية ذوبان o في الدم تقل. للحفاظ على تركيز ثابت من O 2 في الدم ، يجب زيادة معدل التنفس. ومع ذلك ، فإننا لا نزفر ثاني أكسيد الكربون فحسب ، بل نخرج بخار الماء أيضًا ، لذا فإن التنفس المتكرر يجب أن يؤدي دائمًا إلى جفاف الكائن الحي. هذا الاعتماد البسيط ليس مميزًا فقط لـ اصناف نادرةالكائنات الحية: الطيور وبعض اللافقاريات والعث والعناكب وذيل الربيع.

4) تكوين الغازيحتوي على نسبة عالية من O 2: فهو أعلى من البيئة المائية بأكثر من 20 مرة. هذا يسمح للحيوانات أن يكون لديها معدلات التمثيل الغذائي عالية جدا. لذلك ، فقط على الأرض يمكن أن تنشأ حرارة متجانسة- القدرة على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم بسبب الطاقة الداخلية. بفضل الحرارة المتجانسة ، يمكن أن تظل الطيور والثدييات نشطة في أشد الظروف قسوة.

5) التربة والتضاريسأهمية كبيرة في المقام الأول بالنسبة للنباتات ، فبالنسبة للحيوانات ، تعتبر بنية التربة أكثر أهمية من تركيبها الكيميائي.

* بالنسبة إلى ذوات الحوافر التي تقوم بترحيل طويل على أرض كثيفة ، فإن التكيف هو انخفاض في عدد الأصابع و => انخفاض في دعم S.

* بالنسبة لسكان الرمال المتدفقة بحرية ، فإن الزيادة في دعم Spov-ti (الوزغة الأصابع) هي خاصية مميزة.

* كثافة التربة مهمة أيضًا للحيوانات التي تختبئ الجحور: كلاب البراري ، والغرير ، والجربوع وغيرها ؛ بعضهم يصابون بأطراف حفر.

6) نقص كبير في المياهعلى الأرض يثير تطوير مختلف التكيفات تهدف لحفظ الماء في الجسم:

تطور أعضاء الجهاز التنفسي القادرة على امتصاص O 2 من بيئة الهواء في الغلاف (الرئتين والقصبة الهوائية وحويصلات الرئة)

تطوير أغطية مقاومة للماء

سيسلط التغيير الضوء على النظام والمنتجات الأيضية (اليوريا وحمض البوليك)

الإخصاب الداخلي.

بالإضافة إلى توفير المياه ، يلعب هطول الأمطار أيضًا دورًا بيئيًا.

* تقلل قيمة الثلج من التقلبات في t عند أعماق 25 سم ، كما أن الثلج العميق يحمي براعم النباتات. بالنسبة إلى الطيهوج الأسود ، طيهوج عسلي وحجل التندرا ، فإن تساقط الثلوج هي مكان لقضاء الليل ، أي عند 20-30 درجة تحت الصفر على عمق 40 سم ، وتبقى ~ 0 درجة مئوية.

7) نظام درجة الحرارةمتغير أكثر من الماء. -> كثير من سكان الأرض يوريبيونتإلى هذا f-ru ، أي أنهم قادرون على أن يكونوا في مجموعة واسعة من t ويظهروا للغاية طرق مختلفةالتنظيم الحراري.

العديد من أنواع الحيوانات التي تعيش في المناطق التي يتساقط فيها الشتاء ثلجيًا في الخريف ، مما يؤدي إلى تغيير لون معطفها أو ريشها إلى اللون الأبيض. من الممكن أن يكون مثل هذا الذوبان الموسمي للطيور والحيوانات هو أيضًا تكيف - تلوين مموه ، وهو نموذجي للأرنب ، ابن عرس ، الثعلب القطبي ، حجل التندرا وغيرها. ومع ذلك ، لا يتغير لون جميع الحيوانات البيضاء بشكل موسمي ، وهو ما يذكرنا بالشيء الجديد واستحالة اعتبار جميع خصائص الجسم مفيدة أو ضارة.

ماء. يغطي الماء 71٪ من جنوب الأرض أو 1370 م 3. الكتلة الرئيسية للمياه - في البحار والمحيطات - 94-98٪ ، في الجليد القطبييحتوي على حوالي 1.2٪ من الماء ونسبة صغيرة جدًا - أقل من 0.5٪ ، في المياه العذبة للأنهار والبحيرات والمستنقعات.

يعيش حوالي 150000 نوع من الحيوانات و 10000 نبات في البيئة المائية ، وهو ما يمثل 7 و 8 ٪ فقط من إجمالي عدد الأنواع على الأرض. لذلك على اليابسة ، كان التطور أكثر كثافة منه في الماء.

في البحار والمحيطات ، كما هو الحال في الجبال ، يتم التعبير عنها التقسيم الرأسي.

يمكن تقسيم جميع سكان البيئة المائية إلى ثلاث مجموعات.

1) العوالق- تراكمات لا حصر لها من الكائنات الدقيقة التي لا تستطيع التحرك من تلقاء نفسها والتي تحملها التيارات في الطبقة العليا من مياه البحر.

وتتكون من النمو والكائنات الحية - مجدافيات الأرجل والبيض ويرقات الأسماك و رأسيات الأرجل، + الطحالب وحيدة الخلية.

2) نكتون- عدد كبير من org-in تطفو بحرية في سمك المحيطات. أكبرها الحيتان الزرقاء و القرش العملاقتتغذى على العوالق. ولكن هناك أيضًا حيوانات مفترسة خطيرة بين سكان العمود المائي.

3) بنتوس- سكان القاع. بعض سكان أعماق البحارمحروم من أعضاء الرؤية ولكن معظمهم يستطيع الرؤية في الضوء الخافت. يعيش العديد من السكان أسلوب حياة مرتبطًا.

تكيفات الكائنات المائية مع كثافة المياه العالية:

الماء له كثافة عالية (800 مرة كثافة الهواء) ولزوجة.

1) النباتات لديها أنسجة ميكانيكية ضعيفة النمو أو غير موجودة- يدعمها الماء نفسه. معظمها مزدهر. التكاثر الخضري النشط على شكل هار ولكن ، وتطوير الهيدروكوريا - إزالة سيقان الزهور فوق الماء وانتشار حبوب اللقاح والبذور والجراثيم بواسطة التيارات السطحية.

2) الجسم ذو شكل انسيابي ومزيت بالمخاط مما يقلل الاحتكاك عند الحركة.تم تطوير تكيفات لزيادة القدرة على الطفو: تراكم الدهون في الأنسجة ، ومثانة السباحة في الأسماك.

في حيوانات السباحة السلبية - النواتج ، المسامير ، الزوائد ؛ يتسطح الجسم ، ويحدث انخفاض في أعضاء الهيكل العظمي.

طرق مختلفةحركة:ثني الجسم ، بمساعدة الأسواط ، الأهداب ، وضع الحركة النفاثة (cephalomolluscs).

في الحيوانات القاعية ، يختفي الهيكل العظمي أو يتطور بشكل ضعيف ، ويزداد حجم الجسم ، ويكون ضعف الرؤية أمرًا شائعًا ، وتطور الأعضاء اللمسية.

تكيفات hydrobionts لحركة المياه:

سبب التنقل هو المد والجزر ، والتيارات البحرية ، والعواصف ، ومستويات مختلفة من ارتفاعات قيعان الأنهار.

1) في المياه المتدفقة ، ترتبط النباتات والحيوانات بقوة بأجسام ثابتة تحت الماء.. السطح السفلي بالنسبة لهم هو الركيزة في المقام الأول. هذه هي الطحالب الخضراء والمشطورة والطحالب المائية. من الحيوانات - بطنيات الأقدام ، البرنقيل + تختبئ في الشقوق.

2) أشكال الجسم المختلفة.في الأسماك التي تتدفق عبر المياه ، يكون الجسم مستديرًا في القطر ، وفي الأسماك التي تعيش بالقرب من القاع ، يكون الجسم مسطحًا.

تكيفات hydrobionts لملوحة المياه:

تتميز الخزانات الطبيعية بتركيب كيميائي معين. (كربونات ، كبريتات ، كلوريدات). في المسطحات المائية العذبة ، لا يكون تركيز الملح> 0.5 جم / ، في البحار - من 12 إلى 35 جم / لتر (جزء في المليون). مع ملوحة تزيد عن 40 جزء في المليون ، يسمى الخزان g مفرط الملوحةأو مملح.

1) * في المياه العذبة (بيئة منخفضة التوتر) يتم التعبير عن عمليات تنظيم التناضح بشكل جيد. تُجبر Hydrobionts على إزالة المياه التي تخترقها باستمرار مثلي الجنس.

* في الماء المالح (وسط متساوي التوتر) ، يكون تركيز الأملاح في أجسام وأنسجة hydrobionts هو نفسه تركيز الأملاح الذائبة في الماء - تسمم الدم. -> لم يطور سكان المسطحات المائية المالحة وظائف تنظيم التناضح ، ولا يمكنهم ملء المسطحات المائية العذبة.

2) النباتات المائية قادرة على امتصاص الماء والمواد المغذية من الماء - "المرق" ، السطح بأكملهلذلك ، يتم تشريح أوراقها بشدة والأنسجة والجذور الموصلة ضعيفة النمو. تعمل الجذور على الالتصاق بالركيزة تحت الماء.

عادةً ما تكون أنواع المياه البحرية وأنواع المياه العذبة - ستينوهالين ،لا تستطيع تحمل التغيرات في الملوحة. أنواع Euryhalineالقليل. وهي شائعة في المياه قليلة الملوحة (البايك ، الدنيس ، البوري ، السلمون الساحلي).

تكيف hydrobionts لتكوين الغازات في الماء:

في الماء ، O 2 هو الأهم العامل البيئي. مصدره هو atm-ra والنباتات الضوئية.

عندما يقلب الماء وينخفض ​​t ، يزداد محتوى O 2. * بعض الأسماك حساسة جدًا لنقص O2 (سمك السلمون المرقط ، المنوة ، الرمادية) ولذلك تفضل الأنهار والجداول الجبلية الباردة.

* الأسماك الأخرى (مبروك الدوع ، الكارب ، الصراصير) متواضعة لمحتوى O 2 ويمكن أن تعيش في قاع المسطحات المائية العميقة.

* العديد من الحشرات المائية ، يرقات البعوض ، رخويات الرئة تتحمل أيضًا محتوى O 2 في الماء ، لأنها من وقت لآخر ترتفع إلى الأرض وتبتلع الهواء النقي.

يوجد ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون في الماء - حوالي 700 مرة أكثر من الهواء. يتم استخدامه في التمثيل الضوئي للنبات ويذهب إلى تكوين التكوينات الهيكلية الجيرية للحيوانات (أصداف الرخويات).

في عملية التطور ، نتيجة للانتقاء الطبيعي والصراع من أجل الوجود ، تنشأ تكيفات (تكيفات) للكائنات مع ظروف معيشية معينة. التطور بحد ذاته هو في الأساس عملية مستمرة لتكوين التكيفات ، تحدث وفقًا للمخطط التالي: شدة التكاثر -> النضال من أجل الوجود -> الموت الانتقائي -> الانتقاء الطبيعي -> اللياقة.

تؤثر التكيفات على جوانب مختلفة من عمليات حياة الكائنات الحية ، وبالتالي يمكن أن تكون من عدة أنواع.

التكيفات المورفولوجية

ترتبط بتغيير في بنية الجسم. على سبيل المثال ، ظهور الأغشية بين أصابع القدم في الطيور المائية (البرمائيات ، الطيور ، إلخ) ، طبقة سميكة في الثدييات الشمالية ، أرجل طويلة وعنق طويل في طيور المستنقعات ، جسم مرن في الجحور للحيوانات المفترسة (على سبيل المثال ، في ابن عرس ) ، إلخ. في الحيوانات ذوات الدم الحار ، عند التحرك شمالًا ، لوحظ زيادة في متوسط ​​حجم الجسم (قاعدة بيرجمان) ، مما يقلل من السطح النسبي وانتقال الحرارة. في الأسماك السفلية ، يتكون جسم مسطح (الراي اللساع ، المفلطح المفلطح ، إلخ). غالبًا ما يكون للنباتات في خطوط العرض الشمالية والمناطق الجبلية المرتفعة أشكال زاحفة وشكل الوسادة أقل ضررًا. رياح قويةوتسخن بشكل أفضل بواسطة الشمس في طبقة التربة.

التلوين الواقي

يعتبر التلوين الوقائي مهمًا جدًا لأنواع الحيوانات التي لا تمتلكها وسيلة فعالةالحماية من الحيوانات المفترسة. بفضلها ، أصبحت الحيوانات أقل وضوحًا على الأرض. على سبيل المثال ، لا يمكن تمييز إناث الطيور بيض التفريخ تقريبًا عن خلفية المنطقة. يتم أيضًا تلوين بيض الطيور لتتناسب مع لون المنطقة. تتمتع أسماك القاع ومعظم الحشرات والعديد من أنواع الحيوانات الأخرى بتلوين وقائي. في الشمال ، يكون التلوين الأبيض أو الفاتح أكثر شيوعًا ، مما يساعد على التمويه في الثلج (الدببة القطبية ، البوم القطبية ، الثعالب القطبية ، الأشبال ذات الزعانف - الجراء البيضاء ، إلخ). طور عدد من الحيوانات لونًا يتكون من تناوب الخطوط أو البقع الفاتحة والداكنة ، مما يجعلها أقل وضوحًا في الشجيرات والغابات الكثيفة (النمور ، الخنازير البرية الصغيرة ، الحمير الوحشية ، الغزلان المرقطة ، إلخ). بعض الحيوانات قادرة على تغيير اللون بسرعة كبيرة اعتمادًا على الظروف (الحرباء ، الأخطبوط ، المفلطح ، إلخ).

تمويه

وجوهر التنكر هو أن شكل الجسم ولونه يجعلان الحيوانات تشبه الأوراق أو العقد أو الأغصان أو لحاء النباتات أو أشواكها. غالبا ما توجد في الحشرات التي تعيش على النباتات.

تحذير أو تهديد التلوين

بعض أنواع الحشرات التي تحتوي على غدد سامة أو معطرة لها لون تحذير ساطع. لذلك ، فإن الحيوانات المفترسة التي واجهتها ذات مرة تتذكر هذا اللون لفترة طويلة ولم تعد تهاجم مثل هذه الحشرات (على سبيل المثال ، الدبابير والنحل الطنان ، الخنافسوخنافس كولورادو وعدد من الخنافس الأخرى).

تشابه

التقليد هو تلوين وشكل جسم الحيوانات غير المؤذية التي تحاكي نظيراتها السامة. على سبيل المثال ، البعض ليس كذلك افاعي سامةعلى غرار السامة. يشبه السيكادا والصراصير النمل الكبير. تحتوي بعض الفراشات على بقع كبيرة على أجنحتها تشبه عيون الحيوانات المفترسة.

التكيفات الفسيولوجية

يرتبط هذا النوع من التكيف بإعادة هيكلة التمثيل الغذائي في الكائنات الحية. على سبيل المثال ، ظهور ذوات الدم الحار والتنظيم الحراري في الطيور والثدييات. في حالات أبسط ، يعد هذا تكيفًا مع أشكال معينة من الطعام ، أو تكوين الملح في البيئة ، أو درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة ، أو الرطوبة أو جفاف التربة والهواء ، إلخ.

التكيفات البيوكيميائية

يرتبط هذا النوع من التكيف بتكوين مواد معينة تسهل الدفاع ضد الأعداء أو الهجمات على الكائنات الحية الأخرى. ويشمل ذلك سموم الثعابين والعقارب والعناكب وبعض الحيوانات الأخرى التي تسهل عليهم الصيد ؛ المضادات الحيوية للفطريات والبكتيريا التي تحميها من المنافسين ؛ السموم النباتية التي تمنع أكلها ؛ المواد ذات الرائحة من البق وبعض الحشرات الأخرى التي تصد الأعداء ، إلخ. وهذا يشمل أيضًا تكوين الإنزيمات التي تدمر المبيدات الحشرية و الأدويةيستخدمه الإنسان ويؤدي إلى ظهور أشكال من البكتيريا والفطريات والكائنات الحية الأخرى التي تقاوم هذه المواد. تشمل التعديلات الكيميائية الحيوية أيضًا البنية الخاصة للبروتينات والدهون في المحبة للحرارة (مقاومة درجات حرارة عالية) ومحبة للبرودة (محبة للبرد) ، مما يسمح للكائنات بالوجود في الينابيع الحارة أو التربة البركانية أو في ظروف التربة الصقيعية.

التكيفات السلوكية

يرتبط هذا النوع من التكيف بتغيير السلوك في ظروف معينة. على سبيل المثال ، تؤدي رعاية النسل إلى بقاء صغار الحيوانات على قيد الحياة بشكل أفضل ويزيد من قدرة سكانها على الصمود. في فترات التزاوجالعديد من الحيوانات تشكل عائلات منفصلة ، وفي الشتاء تتحد في قطعان ، مما يسهل طعامها أو حمايتها (الذئاب ، العديد من أنواع الطيور).

التكيف مع العوامل البيئية الدورية

هذه تكيفات مع العوامل البيئية التي لها دورية معينة في مظاهرها. يشمل هذا النوع التناوب اليومي لفترات النشاط والراحة ، وحالات التحريض الجزئي أو الكامل (تساقط الأوراق ، والشتاء أو الصيف للحيوانات ، وما إلى ذلك) ، وهجرات الحيوانات التي تسببها التغيرات الموسمية ، وما إلى ذلك.

التكيف مع الظروف المعيشية القاسية

النباتات والحيوانات التي تعيش في الصحاري والمناطق القطبية تكتسب أيضًا عددًا من التعديلات المحددة. في الصبار ، تطورت الأوراق إلى أشواك (لتقليل التبخر والحماية من أكل الحيوانات) ، وتطورت الساق إلى عضو وخزان ضوئي. النباتات الصحراوية طويلة نظام الجذرالسماح باستخراج المياه من أعماق كبيرة. يمكن أن تعيش سحالي الصحراء بدون ماء عن طريق أكل الحشرات والحصول على الماء عن طريق تحلل دهونها. في الحيوانات الشمالية ، بالإضافة إلى الفراء الكثيف ، هناك أيضًا كمية كبيرة من الدهون تحت الجلد ، مما يقلل من تبريد الجسم.

الطبيعة النسبية للتكيفات

جميع التكيفات مناسبة فقط لظروف معينة تطورت فيها. عندما تتغير هذه الظروف ، يمكن أن تفقد عمليات التكيف قيمتها أو حتى تضر بالكائنات الحية التي لديها. يصبح اللون الأبيض للأرانب البرية ، الذي يحميها جيدًا في الثلج ، خطيرًا خلال الشتاء مع تساقط ثلوج قليلة أو ذوبان الجليد القوي.

تم إثبات الطبيعة النسبية للتكيفات جيدًا من خلال بيانات الحفريات ، والتي تشهد على انقراض مجموعات كبيرة من الحيوانات والنباتات التي لم تنجو من التغيير في الظروف المعيشية.

صفحة 1

رئيسي دور بيولوجيالتكيف السلوكي هو تهيئة الظروف لاستخدام أكثر اقتصادا للطاقة من أجل التنظيم الحراري ، مما يقلل من توتر وظائف التنظيم الحراري الفسيولوجية.

تعرض Quechua أيضًا تكيفات سلوكية مع بيئتها. على ارتفاع 4000 متر ، تنخفض درجات الحرارة في أبرد شهر إلى عدة درجات تحت الصفر ، وداخل المنازل الحجرية غير المدفأة ، يمكن أن تنخفض درجات الحرارة إلى 4 درجات مئوية ، ولمقاومة البرد ، تنام العائلات عادة في مجموعات من شخصين أو أكثر. ومع ذلك ، أشارت حنا إلى أن الأطفال ما زالوا يعانون من بعض الإجهاد البارد في المساء قبل النوم.

ويترتب على ذلك أن مواصفات التكيف السلوكي مع مواقف معينة هي وظيفة تعتمد على تقييم احتمالية الاتصال ، والأخير - على الدافع أو آلية التحفيز غير المشروطة.

المشبك العصبي.

مرض باركنسون والوهن العضلي الوبيل الناتج عن ضعف وظيفة المشبك. تمت مناقشة الدور المحتمل لنقاط الاشتباك العصبي في التكيف السلوكي من خلال التدريب والتعلم والإدمان والشيخوخة في الفصل.

استقلاب الماء في فئران الكنغر تحت ظروف تجريبية. كان الحيوان يحصل فقط على الماء الموجود في الطعام.

تبرز Kangaroo rat (Dipodomys) بين الثدييات لقدرتها المذهلة على تحمل الظروف القاحلة النموذجية للصحاري. شمال امريكا. إنها تشعر بالرضا في هذه الظروف بسبب المزيج الفريد من التكيفات المورفولوجية والفسيولوجية والسلوكية. يتم تقليل فقدان الماء مع هواء الزفير فيها بسبب حقيقة أن هواء الزفير يحتوي على المزيد درجة حرارة منخفضةمن داخل الجسم. عندما تستنشق الهواء ، يأخذ الهواء الحرارة في الممرات الأنفية ويبردها. أثناء الزفير ، يتكثف بخار الماء الموجود في الهواء الدافئ على الغشاء المخاطي للأنف ، وبالتالي يتم الاحتفاظ بالماء. يتغذى جرذ الكنغر على البذور الجافة والأطعمة النباتية الجافة الأخرى ولا يشرب على الإطلاق. مصادر الماء الوحيدة بالنسبة لها هي الماء الذي يتكون في الجسم أثناء تنفس الأنسجة ، وتلك الكميات الصغيرة جدًا من الماء الموجودة في الطعام.

بالتزامن مع تطور القمم ، فإن وجود المفترس يحدد كيميائيًا انخفاض حجم البيض ، وبالتالي تفقيس اليافع Daphnia ، وكذلك مدة تطور القشريات حتى النضج. في الأفراد البالغين ، استجابةً للمواد التي تفرزها الحيوانات المفترسة ، يتشكل التكيف السلوكي أيضًا في شكل حركات عمودية.

إن تنفيذ المعلومات الوراثية المتراكمة ، التي تحدث في فترة النضج قبل الولادة وبعدها ، هو أساس كل عملية تعليمية فردية وتكيف سلوكي. يمثل علم التطور العرقي بطبيعته التوسع في آليات التعلم وتحسينها ، وتحسين القدرات التكيفية الفردية.

تعتمد درجة قدرة الحيوانات على توليد الحرارة وتخزينها على الآليات الفسيولوجية المتأصلة في مجموعة سلالات معينة. تفتقر جميع اللافقاريات والأسماك والبرمائيات والزواحف إلى الآليات الفسيولوجية للحفاظ على درجة حرارة أجسامها ضمن حدود ضيقة ، على الرغم من أن هذا غالبًا ما يتم تعويضه عن طريق التكيفات السلوكية. يطلق على هذه الحيوانات اسم poikilothermic (من اليونانية. نظرًا لأنها تستخدم أساسًا حرارة البيئة لرفع درجة حرارة أجسامها ، فإنها تستخدم أيضًا مصطلحًا آخر - الحيوانات الخارجة من الحرارة (من اليونانية.

يعكس مفهوم آليات التكيف الأفكار حول كيف يمكن للفرد والمجتمع التكيف مع التغيرات في البيئة. يمكن تقسيم المجموعة الكاملة من هذه الآليات بشكل مشروط إلى مجموعتين كبيرتين: الآليات البيولوجية والخارجية. وفقًا لـ LV Maksimova ، يمكن أن تُعزى آليات التكيف المورفولوجي والفسيولوجي والمناعي والجيني والسلوكي إلى السلوك الاجتماعي الأول وآليات التكيف الثقافي مع الثاني. أقل تحديدًا ، وسيطًا فيما يتعلق بالمجموعتين المحددتين ، يشغل المكان آليات السلوك الإنجابي والتكيف النفسي ، والتي تجمع بين ميزات كل من آليات التكيف البيولوجية وغير البيولوجية.

المشاكل التي تطرحها الظروف البيئية المتغيرة ، والوسائل المحتملة التي يمكن من خلالها لكائن حي أن يتجنب الآثار الضارة لهذا التغيير ، تعتمد بشكل مباشر على مدى السرعة. بيئة خارجية. كقاعدة عامة ، كلما حدث التغيير بشكل أسرع ، زاد تأثيره على الكائنات الحية. إذا تم قياس الفترة الانتقالية بالثواني أو الدقائق ، فقد لا يكون لدى الجسم الوقت الكافي حتى للتكيف السلوكي (على سبيل المثال ، للطيران) ، ناهيك عن إنشاء أي دفاع فسيولوجي أو كيميائي حيوي يمكن أن يوفر للجسم نجاحًا طويلاً الوجود في الظروف المتغيرة. إذا تغيرت البيئة الخارجية ببطء وتدريجي - على سبيل المثال ، في غضون أسابيع أو شهور ، أو حتى أكثر من ذلك ، على مدار عدة أجيال ، فقد يكون الوقت كافيًا تمامًا لحدوث التغييرات التعويضية في الكيمياء الحيوية الخلوية للكائن الحي. بعبارة أخرى (هذه مرة أخرى واحدة من الأطروحات الرئيسية في هذا الكتاب) ، كلما زاد الوقت المتاح للكائن الحي للتكيف ، كلما كان بإمكانه بشكل أساسي إعادة بناء آلياته الكيميائية الحيوية الأساسية.

الصفحات: 1