Сайт для школьника

Адаптации животных к различным температурным условиям. Разнообразие адаптаций животных к неблагоприятным температурным условиям объясняется разными способами терморегуляции у пойкилотермных и гомойотермных организмов. Все адаптации животных по механизму действия разделяют на биохимические адаптации, физиологические адаптации, морфологические адаптации и поведенческие адаптации.

Нажмите на любую из видов адаптации животных выше и прочитайте.

Биохимические адаптации. У пойкилотермных животных при переохлаждении происходит накопление «биологических антифризов (веществ понижающих точку замерзания воды) в жидкостях тела. Такими веществами у рыб являются гликопротеиды, у насекомых - глицерин, гликоген, высокие концентрации глюкозы. У арктических и антарктических рыб отмечаются повышенное содержание ненасыщенных жирных кислот в составе жиров, что снижает температуру их затвердевания. У гомойотермных организмов борьба переохлаждением происходит за счет повышения интенсивности обмена веществ. У млекопитающих усиливается расщепление особой жировой ткани (бурого жира), богатой митохондриями и пронизанной многочисленными кровеносными сосудами.

физиологические адаптации. У пойкилотермных организмов регуляция теплообмена происходит благодаря особенностям строения кровеносной системы.

Большое значение для терморегуляции у пойкилотермных животных имеет наличие артериовенозных «теплообменников». Сосуды, выходящие на мышцы, тесно соприкасаются с сосудами, идущими от кожи. Кровь кожи согревает кровь мышц, и в глубь тела она поступает теплой. Отдав свое тепло, охлажденная мышечная кровь вновь направляется к поверхности тела. При увеличении температуры среды у ящериц, например, увеличивается скорость тока крови по сосудам.
При высоких температурах, как у пойкилотермных, так и у гомойотермных организмов теплоотдача может усилиться за счет испарения влаги с поверхности тела, слизистых оболочек ротовой полости и верхних дыхательных путей (потоотделение, тепловая одышка и др.).В случае воздействия низких температур у животных может возникнуть мышечная дрожь, они могут впадать в спячку. У млекопитающих с короткой и редкой шерстью важную роль в терморегуляции играют сосудистые реакции. Расширение или сужение мелких поверхностных сосудов кожи усиливает или снижает теплоотдачу.

Морфологические адаптации. Уменьшению потерь тепла у организмов способствуют теплоизолирующие покровы (роговой — у пресмыкающихся, перьевой — у птиц, волосяной — у млекопитающих) и подкожный жир, особенно выраженный у обитателей холодного климата (ластоногие и китообразные).
Преимущества строения(морфологическая адаптация) – это оптимальные пропорции тела, расположение и густота волосяного или перьевого покрова и т.п. Хорошо известен облик водного млекопитающего – дельфина. Его движения легки и точны. Самостоятельная скорость движения в воде достигает 40 километров в час. Плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха. Как дельфину удается преодолеть плотность воды? Помимо других особенностей строения идеальной приспособленности дельфина к среде обитания и образу жизни способствует форма тела. Торпедовидная форма тела позволяет избежать образования завихрений потоков воды, обтекающих дельфина.
Обтекаемая форма тела способствует быстрому передвижению животных и в воздушной среде. Маховые и контурные перья, покрывающие тело птицы, полностью сглаживают его форму. Птицы лишены выступающих ушных раковин, в полёте они обычно втягивают ноги. В результате птицы по скорости передвижения намного превосходят всех других животных. Например, сокол сапсан пикирует на свою жертву со скоростью до 290 километров в час. Птицы быстро двигаются даже в воде. Наблюдали антарктического пингвина, плывущего под водой со скоростью около 35 километров в час. читать полностью »

Поведенческие адаптации. У пойкилотермных животных существует два типа поведенческих адаптаций: активный выбор мест с наиболее благоприятным температурным режимом и смена поз. В первом случае насекомые, пресмыкающиеся и земноводные активно отыскивают освещенные солнцем места. Получив необходимое количество тепла, животные перемещаются в тень или прячутся в норах и поддерживают температуру за счет мышечных сокращений. У водных животных перемещение происходит между мелководными, хорошо прогреваемыми и  более глубоководными прохладными участками.

Cмена поз позволяет изменять поверхность тела, прогреваемую солнечными лучами. Например, морские игуаны на Галапагосских островах рано утром или в пасмурную погоду принимают «распростертые» позы, всем телом прижимаясь к субстрату. Это обеспечивает максимальную поверхность обогрева солнцем. При пери рейс они принимают «приподнятую» позу, когда грудь и передняя часть тела подняты над субстратом. Это уменьшает поверхность обогрева и тело обдувается ветром.

Для гомойотермных животных также характерно адаптивное поведение в виде выбора мест для защиты от холода или жары, сезонных миграций, зарывания в спи, образования тесных скоплений особей для снижения энергозатрат на терморегуляцию и т. д.

Температура может оказывать лимитирующее действие на организмы вследствие денатурации белков, потери активности ферментов и необратимою изменения коллоидных свойств цитоплазмы. В зависимости от способа терморегуляции организмы разделяют на пойкилотермные и гомойотермпые. По отношению к разным температурным условиям среды у организмов выработались биохимические, физиологические, морфологические, а у животных еще и поведенческие адаптации.

Пойкилотермные и гомойотермные организмы. На суше одним из важных лимитирующих факторов среды является температура. Влияние температуры на большинство организмов проявляется в регулировании биохимических и физиологических процессов жизнедеятельности, изменении характера поведения, географическом распределении организмов. Для температурного фактора характерны широкие географические, сезонные и суточные колебания (от —70 до +60 °С). Пределами толерантности для любого вида являются температуры, при которых наступают денатурация белков, потеря активности ферментов и необратимое изменение коллоидных свойств цитоплазмы. Диапазон переносимых температур у разных видов сильно варьирует, но, как правило, находится в пределах от 0 до +50 °С.

В зависимости от способа терморегуляции выделяют две группы организмов: пойкилотермные и гомойо-термные. читать полностью »

Морфологический критерий вида отражает совокупность характерных признаков внешнею строения. Например, виды клевера различаются по окраске соцветии, форме и окраске листьев . Этот критерий относительный. В пределах ним особи могут заметно различаться по строению в зависимости от пола (половой диморфизм), стадии развития, способа размножения, условий среды обитания, принадлежности к сортам или породам.

Например, у кряквы самец ярко окрашен, а самка темно-бурая, у благородного оленя самцы имеют рога, а у самок их нет . У бабочки капустной белянки гусеница отличается от взрослой особи внешними признаками. У папоротника щитовника мужского спорофит имеет листья и корни, а гаметофит представлен зеленой пластинкой с ризоидами. В то же время некоторые виды настолько схожи по морфологическим признакам, что их называют видами-двойниками. Например, некоторые виды малярийных комаров, дрозофил, североамериканских сверчков внешне не различаются, но не скрещиваются между собой.

Таким образом, па основании одного морфологического критерия нельзя судить о принадлежности особи к тому или иному виду.
читать полностью »

Адаптации к жизни в другом организме. Обилие легко доступной пищи привело к упрощению системы пищеварения у паразитов. Например, у печеночного сосальщика пищеварительная система упрощена, а у бычьего цепня и вовсе утрачена. Всасывание питательных веществ у ленточных червей происходит всей поверхностью тела.

У паразитических растений питание соками хозяина привело к редукции системы фотосинтеза и утрате хлорофилла. Среди растений встречаются полные паразиты и полупаразиты. Паразиты не содержат хлорофилла, например, повилика, заразиха, раффлезия, петров крест. Полупаразиты (омела) имеют хлоропласты и берут от растения только минеральные вещества (рис. 17).

читать полностью »

Характерные особенности организма как среды жизни. Относительное постоянство внутренней среды одного организма — хозяина — дает возможность использовать его тело другим организмом - сожителем — в качестве среды жизни. Хозяин — организм, являющийся средой жизни для других организмов. Сожитель — организм, поселяющийся па поверхности или внутри тела другого организма. Сожитель может быть для хозяина нейтральным (мальки рыб в кишечной полости морских кишечнополостных животных). Он может приносить ему пользу, снабжая питательными веществами (азотфиксирующие клубеньковые бактерии и бобовые растения). Но он может причинять хозяину вред, используя его питательные вещества (аскарида человеческая и человек).

читать полностью »

Климат и микроклимат. С понятиями «погода» и «климат вы уже познакомились в курсе географии. Вам известно, что жизнь организмов и наземно воздушной среде зависит не столько от изменения отдельных факторов, сколько «и их динамического комплекса — климата. Климат — это совокупность многолетных, относительно постоянных погодных условий для данной местности. Многолетний режим погоды характеризует тип климата местности. 15 понятие климата входят суточная, сезонная и годовая динамика климатических факторов. Тип климата определяется географическим положением местности. На его зональное распределение могут оказывать влияние горы и степень удаленности от океана. И юрах наблюдается климатическая зональность, аналогичная смене зон от низких широт к высоким в Северном полушарии (рис. 15).

Для многих организмов важен не столько климат региона, сколько комплекс факторов в их непосредственной среде обитания. Он может существенно отличаться от общих климатических условии. Микроклимат — климат отдельных, небольших участков территории. В каждой климатической зоне может формироваться большое разнообразие микроклиматом.