Механізм виникнення пристосувань до середовища проживання у тварин і рослин

Еволюційний процес передбачає постійні оновлення, виникнення корисних ознак, їх закріплення в організмах живих істот. І ці зміни не обов`язково проявляються на генетичному рівні. Дуже важливі идиоадаптации - пристосування тварин, рослин і мікроорганізмів до конкретних умов проживання, факторів середовища та фізичним характеристикам ареалу.

Механізм виникнення пристосувань - глибокий еволюційний процес, що формує необхідні ознаки з плином часу, поступово. Закріплює необхідні характеристики в геномі живих істот для прояву в майбутніх поколіннях.

Адаптації, або пристосування організмів

Дуже часто можна зустріти організм рослинного або тваринного походження, який має яку-небудь незвичайну особливість в будові, поведінці або зовнішньому вигляді. Наприклад, палочники, які по зовнішності анітрохи не відрізняються від гілочки дерева. Або муха-журчалка, яка має точно таку ж забарвлення, як оса. Серед рослин прикладами можуть служити товстостеблові м`ясисті кактуси, ходульні і повітряні корені, корені-підпірки.

У кожному разі все це - пристосування до середовища проживання, умов навколишнього середовища або захист себе від інших істот. Такі явища мають дуже важливе значення, оскільки є важливими етапами еволюційного процесу. Механізм виникнення пристосувань завжди має в своїй основі саме генетичні вибірки та закріплення важливих і потрібних генів, що кодують прояв тієї або іншої ознаки. Наприклад, ген, відповідальний за зміну забарвлення хамелеоном, сформувався в геномі цих тварин кілька тисяч років тому і досі передається у спадок всім майбутнім поколінням.

Адаптації рослин: загальна характеристика

Пристосування у рослин є невід`ємною частиною їхнього життя. Усі їх можна розділити на кілька основних груп.

1. До температурних умов навколишнього середовища.
2. Вологості повітря.
3. Способам запилення.
4. До споживання їжі.

Механізм виникнення пристосувань відповідає все тим же основам - еволюційні зміни із закріпленням і передачею у спадок необхідних у конкретних умовах ознак. Тому якщо яке-небудь рослина адаптувалося до території, умов середовища, температурі, то всім своїм майбутнім поколінням воно обов`язково передасть всі особливості для комфортного існування.

Рослини в умовах сухості

При температурному режимі, в якому переважають занадто високі значення і постійні сонячні дні, пристосування у рослин мають яскраво виражений характер, спрямований на зменшення випаровування вологи. А також на збереження маси тіла і поживних речовин разом зі зв`язаною водою всередині стебла.

Для цього листові пластини редукуються до мінімуму, або повністю видозмінюються. Найтиповішим прикладом є пустельні рослини - кактуси. Жорстокі умови існування під палючим спекотним сонцем змусили ці рослини перетворити листя в колючі голки, а стебло - в товстий м`ясистий стовбур, наповнений паренхімними клітинами (основний тканиною) з великою кількістю зв`язаною і вільною води.

Механізм виникнення пристосувань кактуса дуже чітко показує, наскільки майстерними можуть бути рослини в своїх адаптаціях. Завдяки колючкам рослина не випаровує воду з поверхні листя, а значить, економить велика її кількість. Крім цього, в стеблі, видозміненому під товстий м`ясистий стовбур, відбувається накопичення ряду речовин, що утримують воду. Наприклад, акумулюються:

• гідрофільні білкові молекули;
• пролин (амінокислота, що утримує воду) ;
• моносахариди і різні органічні кислоти.

Також механізм виникнення пристосувань кактуса включає в себе вироблення з`єднань гормональної природи, які загальмують дія гормонів росту (гібереліни, ауксини). Це дозволяє рослинам швидко зупиняти своє зростання при настанні несприятливих умов, що тривають довгий час.

Пристосування до різних видів запилення

Ще одним яскравим прикладом адаптацій у рослин є їхня здатність підлаштовуватися до запильникам. Наприклад, вітрозапилювані форми утворюють насіння сухі і легені, які просто будуть розсіюватися навіть несильними рухами повітря.

Якщо рослина насекомоопиляемих, то воно формує квітки певного будови і забарвлення:

• яскраво окрашенние;
• великі або зібрані у великі суцвіття;
• з сильним приємним ароматом.

Будова самого квітки також може бути пристосованим під запилювачі. Існують рослини, запилюється суворо певним видом птахів або комах.

Перекрестноопиляющееся або самозапильні рослини в структурі квітки мають довгі тичинки і глибоко посаджений товкач, щоб пилок потрапляла на рильце. Кожен з таких пристосувань відіграє важливу роль в репродукції і також закріплюється спадково в геномі.

Умови надмірної вологості для рослин

У тропічних і субтропічних місцях проживання часто явище надмірної вологості повітря. Адже відомо, що в деяких місцевостях тропічні зливи можуть йти більше місяця. Звичайно, такий надлишок води рослинам вельми шкідливий. Тому деякі види сформували певні адаптації, що зводять до мінімуму такий вплив природи. Це гідатоди - водяні гирла, що збільшують кількість виділеної рослиною води. Вона виходить цілими краплями. Таке явище отримало назву гуттаціі.

Також пристосуваннями до надмірної вологості у рослин є великі листові пластини з величезною кількістю продихів. Відповідно, транспирация також посилена.

Механізм виникнення пристосувань у тварин

Представники фауни змушені не тільки підлаштовуватися під умови середовища, а й захищати себе від нападу більш сильних особин, для яких вони - їжа. Це призвело до формування декількох типів адаптацій у тварин:

• зміна форми тіла і кінцівок, вовняного (шкірного, пір`яного) покрова;
• покровительственная окраска;
• мімікрія (наслідування більш захищеним і небезпечним тваринам) ;
• яка застерігає окраска;
• отпугивающее поведінку.

Яскравим прикладом пристосувань за допомогою зміни форми тіла, кінцівок і покривів є птахи (пір`я, кіль, легкий скелет, обтічна форма тіла). Також водні ссавці і риби, які мають хвости і плавники, гладку поверхню, відсутність потужного вовняного покриву. Зате у них присутні повітряні бульбашки, бічна лінія (у риб), перетинки на лапах (Водоплавні птахи), ласти (морські ссавці).

Захисне забарвлення проявляється у багатьох тварин, як наземних, так і водних. Наприклад, зелені коники, що ховаються в траві, морські голки, що приховують себе у водоростях. Хамелеони, п`ядуна (паличкоподібні гусениці), Калима (метелик, що імітує листок), строкаті куріпки, біла і сіра забарвлення зайців і багато інших прикладів, що відображають пристосування у тварин.

Мімікрія, тобто наслідування з метою захисту себе від поїдання і нападу, характерна для, наприклад, мухи-журчалки (нагадує осу), деяких видів вужів, які копіюють отруйних змій і так далі.

Застережливе фарбування комах і тварин спрямована на чесне попередження про неїстівності виду, його отруйності. Прикладом служать отруйні змії, оси, бджоли, джмелі, сонечка та інші представники. Це дуже поширені пристосування у тварин.

Отпугивающее поведінка - це шипіння, гарчання, отпригіваніе в сторону, випускання біологічних рідин (чорнило восьминогів і кальмарів, скунси). Сюди ж можна віднести особливості деяких тварин, які в холодну пору року формують зграї для полегшення добування їжі.

Всі перераховані пристосування носять еволюційно сформувався і генетично закріпився механізм утворення.

Адаптації білих ведмедів

Механізм виникнення пристосувань білого ведмедя сформувався в умовах вкрай холодних місць проживання. Всі його адаптації спрямовані саме на збереження тепла і видобуток їжі. До них можна віднести:

• покровительственную біле забарвлення (маскування) ;
• товстий шар підшкірного жиру, який грає подвійну роль: теплоізоляцію і полегшення маси тіла при плаванні і ниряніі;
• густий щільний і тепле хутро, що покриває всю поверхню тіла.

Завдяки своїм пристосуванням білий ведмідь може не побоюватися навіть найсуворіших холодів. А біле забарвлення дозволяє йому непомітно підкрадатися до джерела живлення - тюленям.

Пристосування підземних ссавців

Найяскравішим представником є, безумовно, кріт і всі його родичі (цокори, слепиши та інші). Тому на його прикладі розглянемо адаптації. Механізм виникнення пристосувань крота пов`язаний з підземною середовищем проживання, позбавленої деяких важливих абіотичних факторів: світла, достатньої кількості вологи, тепла. Тому адаптації даної тварини наступні:

• потужні роющие конечності;
• відсутність зору;
• товстий підшкірний шар жиру;
• гладка і жорстка шерсть чорного кольору;
• обтічна форма тіла.

Адаптації великих пустельних тварин

До таких в першу чергу відносяться верблюди, різні їх види. Механізм виникнення пристосувань верблюда формувався в умовах нестачі вологи і високих температур. Адаптації наступного характеру:

• наявність залоз, які позбавляють від зайвих солей в організмі;
• знижений потоотведеніе;
• здатність тривалий час голодувати, втрачаючи масу тіла на треть;
• особливі риси травлення та метаболізма;
• наявність горбів, заповнених жиром, що зберігають пов`язану воду;
• швидке насичення водою для поповнення внутрішніх запасів.

Всі ці адаптації роблять для верблюдів умови пустелі цілком комфортними і прийнятними для життя.