Sự thích nghi về hình thái - sự thích nghi của động vật với các yếu tố môi trường. Ví dụ về sự thích nghi của con người và động vật trong thế giới xung quanh. Thích nghi sinh lý: ví dụ Các hình thức thích nghi của sinh vật

một cành cây màu nâu hoặc xanh lá cây, và các loài côn trùng trực khuẩn bắt chước một chiếc lá. Cá thân dẹt có cá dẫn đầu lối sống sinh vật đáy (ví dụ, cá bơn).

Màu bảo vệ

Cho phép bạn ẩn giữa nền xung quanh. Nhờ màu sắc bảo vệ, sinh vật trở nên khó phân biệt và do đó, được bảo vệ khỏi những kẻ săn mồi. Trứng chim đẻ trên cát hoặc trên mặt đất có màu xám và nâu với các đốm, tương tự như màu của đất xung quanh. Trong trường hợp những kẻ săn mồi không có trứng, chúng thường không có màu sắc. Sâu bướm thường có màu xanh lục, màu của lá, hoặc sẫm, màu của vỏ cây hoặc màu đất. Cá đáy thường được sơn để phù hợp với màu của đáy cát (cá đuối và cá bơn). Đồng thời, cá bơn còn có khả năng thay đổi màu sắc tùy theo màu nền xung quanh. Khả năng thay đổi màu sắc bằng cách phân phối lại sắc tố trong cơ thể cũng được biết đến ở động vật trên cạn (tắc kè hoa). Theo quy luật, động vật sa mạc có màu vàng nâu hoặc vàng cát. Màu bảo vệ đơn sắc là đặc trưng của cả côn trùng (cào cào) và thằn lằn nhỏ, cũng như động vật móng guốc lớn (linh dương) và động vật ăn thịt (sư tử).

Màu sắc cảnh báo

Cảnh báo kẻ thù tiềm năng về sự hiện diện của các cơ chế bảo vệ (sự hiện diện của các chất độc hoặc các cơ quan bảo vệ đặc biệt). Màu cảnh báo phân biệt với môi trường bằng các đốm sáng hoặc sọc của động vật và côn trùng độc, chích (rắn, ong bắp cày, ong vò vẽ).

Bắt chước

Bắt chước là kết quả của các đột biến tương đồng (giống nhau) ở các loài khác nhau giúp động vật không được bảo vệ tồn tại. Đối với các loài bắt chước, điều quan trọng là số lượng của chúng phải nhỏ so với mô hình mà chúng bắt chước, nếu không kẻ thù sẽ không phát triển phản xạ tiêu cực ổn định để cảnh báo màu sắc. Số lượng loài bắt chước thấp được hỗ trợ bởi nồng độ cao các gen gây chết trong vốn gen. Ở trạng thái đồng hợp tử, những gen này gây ra các đột biến gây chết người, kết quả là một tỷ lệ cao các cá thể không sống sót đến tuổi trưởng thành.

Các phản ứng đối với các yếu tố môi trường không thuận lợi chỉ trong những điều kiện nhất định mới có hại cho cơ thể sống, và trong hầu hết các trường hợp, chúng có giá trị thích nghi. Do đó, những phản ứng này được Selye gọi là "hội chứng thích ứng chung". Trong các tác phẩm sau này, ông đã sử dụng các thuật ngữ "căng thẳng" và "hội chứng thích ứng chung" làm từ đồng nghĩa.

Sự thích nghi- đây là một quá trình hình thành các hệ thống bảo vệ được xác định về mặt di truyền nhằm tăng tính ổn định và dòng sản sinh trong các điều kiện không thuận lợi cho nó.

Thích nghi là một trong những cơ chế quan trọng nhất làm tăng tính ổn định của hệ sinh vật, bao gồm cả cơ thể thực vật, trong các điều kiện tồn tại thay đổi. Sinh vật càng thích nghi tốt với một số yếu tố thì khả năng chống lại những biến động của nó càng cao.

Khả năng biến đổi chất được xác định về mặt kiểu gen của sinh vật trong những giới hạn nhất định, phụ thuộc vào tác động của ngoại cảnh, được gọi là tốc độ phản ứng. Nó được kiểm soát bởi kiểu gen và là đặc trưng của tất cả các sinh vật sống. Hầu hết các thay đổi xảy ra trong giới hạn của chỉ tiêu phản ứng đều có ý nghĩa thích ứng. Chúng tương ứng với những thay đổi trong môi trường sống và cung cấp khả năng tồn tại tốt hơn của thực vật trong điều kiện môi trường biến động. Về mặt này, những sửa đổi như vậy có tầm quan trọng về mặt tiến hóa. Thuật ngữ "tốc độ phản ứng" được giới thiệu bởi V.L. Johansen (1909).

Khả năng biến đổi của loài, giống phù hợp với môi trường càng lớn thì tốc độ phản ứng càng rộng và khả năng thích nghi càng cao. Tính chất này phân biệt các giống cây nông nghiệp kháng thuốc. Theo quy luật, những thay đổi nhỏ và ngắn hạn trong các yếu tố môi trường không dẫn đến những vi phạm đáng kể đối với các chức năng sinh lý của thực vật. Điều này là do chúng có khả năng duy trì sự cân bằng động tương đối của môi trường bên trong và sự ổn định của các chức năng sinh lý cơ bản trong môi trường bên ngoài thay đổi. Đồng thời, các tác động mạnh và kéo dài dẫn đến phá vỡ nhiều chức năng của cây và thường là cây chết.

Thích nghi bao gồm tất cả các quá trình và sự thích nghi (giải phẫu, hình thái, sinh lý, tập tính, v.v.) làm tăng tính ổn định và góp phần vào sự tồn tại của loài.

1.Sự thích nghi về giải phẫu và hình thái. Ở một số đại diện của chất xerophytes, chiều dài của bộ rễ lên tới vài chục mét, cho phép cây sử dụng nước ngầm và không bị thiếu ẩm trong điều kiện đất và khí quyển khô hạn. Ở các chất xerophytes khác, sự hiện diện của lớp biểu bì dày, sự phát triển của lá và sự biến đổi của lá thành gai làm giảm sự mất nước, điều này rất quan trọng trong điều kiện thiếu ẩm.

Các sợi lông và gai có đốt bảo vệ thực vật khỏi bị động vật ăn thịt.

Cây cối ở vùng lãnh nguyên hoặc trên đỉnh núi cao trông giống như những cây bụi leo ngồi xổm, vào mùa đông chúng được bao phủ bởi tuyết, giúp bảo vệ chúng khỏi những đợt sương giá khắc nghiệt.

Ở những vùng núi có nhiệt độ ngày dao động lớn, thực vật thường có dạng gối dẹt với nhiều thân mọc dày đặc. Điều này cho phép bạn giữ độ ẩm bên trong gối và nhiệt độ tương đối đồng đều trong suốt cả ngày.

Ở đầm lầy và thực vật sống dưới nước, một nhu mô chứa khí đặc biệt (aerenchyma) được hình thành, là nơi chứa không khí và tạo điều kiện cho các bộ phận của thực vật được ngâm trong nước hô hấp.

2. Thích nghi sinh lý và sinh hóa. Ở các loài xương rồng, sự thích nghi để phát triển trong điều kiện sa mạc và bán hoang mạc là sự đồng hóa CO 2 trong quá trình quang hợp theo con đường CAM. Những cây này có khí khổng đóng vào ban ngày. Do đó, nhà máy giữ cho lượng nước dự trữ bên trong không bị bay hơi. Ở các sa mạc, nước là yếu tố chính hạn chế sự phát triển của thực vật. Khí khổng mở vào ban đêm, lúc này CO 2 đi vào các mô quang hợp. Sự tham gia tiếp theo của CO2 vào chu trình quang hợp xảy ra vào ban ngày khi khí khổng đã đóng.

Sự thích nghi sinh lý và sinh hóa bao gồm khả năng đóng mở của khí khổng, phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài. Sự tổng hợp trong tế bào axit abscisic, proline, protein bảo vệ, phytoalexin, phytoncides, sự gia tăng hoạt động của các enzym chống lại sự phân hủy oxy hóa của các chất hữu cơ, sự tích tụ đường trong tế bào và một số thay đổi khác trong quá trình trao đổi chất góp phần vào tăng sức đề kháng của cây trước các điều kiện bất lợi của môi trường.

Cùng một phản ứng sinh hóa có thể được thực hiện bởi một số dạng phân tử của cùng một loại enzyme (isoenzyme), trong khi mỗi đồng dạng thể hiện hoạt tính xúc tác trong một phạm vi tương đối hẹp của một số thông số môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ. Sự hiện diện của một số isoenzyme cho phép thực vật thực hiện phản ứng trong một phạm vi nhiệt độ rộng hơn nhiều so với từng isoenzyme riêng lẻ. Điều này cho phép nhà máy thực hiện thành công các chức năng quan trọng trong điều kiện nhiệt độ thay đổi.

3. Thích ứng hành vi hoặc tránh một yếu tố bất lợi. Một ví dụ là con thiêu thân và con thiêu thân (cây anh túc, hoa sao, cây bìm bịp, hoa tulip, giọt tuyết). Chúng trải qua toàn bộ chu kỳ phát triển của chúng vào mùa xuân trong 1,5-2 tháng, thậm chí trước khi bắt đầu nắng nóng và hạn hán. Vì vậy, họ loại bỏ, hoặc tránh rơi vào ảnh hưởng của tác nhân gây căng thẳng. Theo cách tương tự, các giống cây nông nghiệp chín sớm hình thành vụ mùa trước khi bắt đầu các hiện tượng bất lợi theo mùa: sương mù tháng 8, mưa, sương giá. Vì vậy, việc chọn tạo nhiều loại cây nông nghiệp nhằm tạo ra các giống chín sớm. Thực vật lâu năm qua mùa đông như thân rễ và củ trong đất dưới tuyết, giúp bảo vệ chúng khỏi bị đóng băng.

Sự thích nghi của thực vật với các yếu tố bất lợi được thực hiện đồng thời ở nhiều cấp độ điều chỉnh - từ một tế bào đơn lẻ đến một tế bào thực vật. Cấp độ tổ chức (tế bào, sinh vật, quần thể) càng cao thì số lượng các cơ chế đồng thời tham gia vào quá trình thích nghi của thực vật với stress càng lớn.

Điều hòa các quá trình trao đổi chất và thích nghi bên trong tế bào được thực hiện với sự trợ giúp của các hệ thống: trao đổi chất (enzym); di truyền; màng. Các hệ thống này có quan hệ mật thiết với nhau. Do đó, các đặc tính của màng phụ thuộc vào hoạt động của gen, và hoạt động khác biệt của bản thân các gen nằm dưới sự kiểm soát của màng. Quá trình tổng hợp các enzym và hoạt động của chúng được kiểm soát ở mức độ di truyền, đồng thời, các enzym điều chỉnh quá trình chuyển hóa axit nucleic trong tế bào.

Trên cấp sinh vật trong cơ chế thích nghi của tế bào, các cơ chế mới được thêm vào, phản ánh sự tương tác của các cơ quan. Trong điều kiện không thuận lợi, thực vật tạo ra và giữ lại một số yếu tố của quả được cung cấp đủ số lượng và các chất cần thiết để hình thành hạt chính thức. Ví dụ, trong chùm hoa của ngũ cốc trồng trọt và trên ngọn của cây ăn quả, trong điều kiện bất lợi, hơn một nửa số buồng trứng đã đẻ có thể rụng. Những thay đổi như vậy dựa trên mối quan hệ cạnh tranh giữa các cơ quan về hoạt động sinh lý và chất dinh dưỡng.

Trong điều kiện căng thẳng, quá trình già và rụng của các lá phía dưới được đẩy nhanh. Đồng thời, các chất cần thiết cho thực vật di chuyển từ chúng đến các cơ quan non, đáp ứng chiến lược tồn tại của sinh vật. Nhờ sự tái chế các chất dinh dưỡng từ các lá phía dưới, các lá non hơn, các lá phía trên, vẫn có thể sống được.

Có cơ chế tái tạo các cơ quan đã mất. Ví dụ, bề mặt của vết thương được bao phủ bởi một mô nguyên sinh thứ cấp (vết thương quanh da), vết thương trên thân hoặc cành được chữa lành bằng các vết trợt (vết chai). Với sự mất đi của chồi đỉnh, các chồi ngủ ở thực vật thức dậy và các chồi bên phát triển mạnh mẽ. Việc phục hồi lá vào mùa xuân thay vì lá rụng vào mùa thu cũng là một ví dụ về tái tạo các cơ quan tự nhiên. Tái sinh như một thiết bị sinh học cung cấp khả năng nhân giống thực vật bằng các đoạn rễ, thân rễ, thân và cành giâm lá, tế bào cô lập, tế bào nguyên sinh riêng lẻ, có tầm quan trọng thực tế to lớn đối với sản xuất cây trồng, trồng cây ăn quả, lâm nghiệp, làm vườn cảnh, v.v.

Hệ thống nội tiết tố cũng tham gia vào các quá trình bảo vệ và thích nghi ở cấp độ thực vật. Ví dụ, dưới ảnh hưởng của các điều kiện không thuận lợi trong thực vật, hàm lượng các chất ức chế sinh trưởng tăng mạnh: etylen và axit abscissic. Chúng làm giảm quá trình trao đổi chất, ức chế quá trình sinh trưởng, đẩy nhanh quá trình lão hóa, rụng của các cơ quan và chuyển cây sang trạng thái không hoạt động. Sự ức chế hoạt động chức năng khi bị stress dưới tác dụng của chất ức chế sinh trưởng là một phản ứng đặc trưng đối với thực vật. Đồng thời, hàm lượng các chất kích thích sinh trưởng trong mô giảm: cytokinin, auxin và gibberellins.

Trên mức dân số sự chọn lọc được thêm vào, dẫn đến sự xuất hiện của các sinh vật thích nghi hơn. Khả năng chọn lọc được xác định bởi sự tồn tại của sự biến đổi nội bào trong khả năng chống chịu của thực vật đối với các yếu tố môi trường khác nhau. Một ví dụ về sự biến đổi trong nhân giống trong khả năng chống chịu có thể là sự xuất hiện không thân thiện của cây con trên đất mặn và sự gia tăng sự thay đổi trong thời gian nảy mầm với sự gia tăng hoạt động của một tác nhân gây căng thẳng.

Theo quan điểm hiện đại, một loài bao gồm một số lượng lớn các dạng sinh vật - các đơn vị sinh thái nhỏ hơn, giống hệt nhau về mặt di truyền, nhưng có khả năng chống chọi lại các yếu tố môi trường khác nhau. Trong các điều kiện khác nhau, không phải tất cả các kiểu sinh vật đều quan trọng như nhau, và do kết quả của sự cạnh tranh, chỉ những dạng sinh vật trong số đó vẫn đáp ứng tốt nhất các điều kiện nhất định. Có nghĩa là, khả năng chống chọi của một quần thể (giống) đối với một yếu tố cụ thể được xác định bởi khả năng chống chịu của các sinh vật tạo nên quần thể. Các giống chống chịu trong thành phần của chúng có một tập hợp các mẫu cây cung cấp năng suất tốt ngay cả trong các điều kiện bất lợi.

Đồng thời, trong quá trình canh tác lâu dài, thành phần và tỷ lệ kiểu dáng trong quần thể của giống thay đổi làm ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của giống, thường không tốt hơn.

Vì vậy, thích nghi bao gồm tất cả các quá trình và sự thích nghi làm tăng khả năng chống chịu của thực vật trước các điều kiện bất lợi của môi trường (giải phẫu, hình thái, sinh lý, sinh hóa, tập tính, quần thể, v.v.)

Nhưng để lựa chọn cách thích nghi hiệu quả nhất, cái chính là thời gian cơ thể phải thích nghi với điều kiện mới.

Với tác động đột ngột của một yếu tố cực đoan, phản ứng không thể chậm trễ, nó phải được thực hiện ngay lập tức để loại trừ thiệt hại không thể phục hồi cho cây trồng. Với những tác động lâu dài của một lực lượng nhỏ, sự sắp xếp lại thích ứng xảy ra dần dần, trong khi sự lựa chọn các chiến lược khả thi tăng lên.

Về vấn đề này, có ba chiến lược thích ứng chính: tiến hóa, di truyền học Và khẩn cấp. Nhiệm vụ của chiến lược là sử dụng hiệu quả các nguồn lực sẵn có để đạt được mục tiêu chính - sự tồn tại của sinh vật khi bị căng thẳng. Chiến lược thích ứng nhằm duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của các đại phân tử quan trọng và hoạt động chức năng của cấu trúc tế bào, duy trì hệ thống điều hòa hoạt động quan trọng và cung cấp năng lượng cho cây trồng.

Sự thích nghi tiến hóa hoặc phát sinh loài(phát sinh loài - sự phát triển của một loài sinh vật theo thời gian) - đây là những sự thích nghi nảy sinh trong quá trình tiến hóa trên cơ sở đột biến gen, chọn lọc và được di truyền. Chúng là đáng tin cậy nhất cho sự sống còn của thực vật.

Mỗi loài thực vật trong quá trình tiến hoá phát triển đều có những nhu cầu nhất định về điều kiện tồn tại và khả năng thích nghi với ngách sinh thái mà nó chiếm giữ, sự thích nghi ổn định của sinh vật với môi trường. Khả năng chịu ẩm và chịu bóng, chịu nóng, chịu lạnh và các đặc điểm sinh thái khác của các loài thực vật cụ thể được hình thành do tác động lâu dài của các điều kiện liên quan. Như vậy, cây ưa nhiệt và ngày ngắn là đặc trưng của vĩ độ Nam, ít ưa nhiệt và cây ngày dài là đặc trưng của vĩ độ Bắc. Nhiều sự thích nghi tiến hóa của thực vật xerophyte đối với hạn hán đã được biết đến: sử dụng nước tiết kiệm, bộ rễ ăn sâu, rụng lá và chuyển sang trạng thái ngủ đông, và các cách thích nghi khác.

Về mặt này, các giống cây trồng nông nghiệp có khả năng chống chọi chính xác với các yếu tố môi trường mà việc nhân giống và lựa chọn các hình thức sản xuất được thực hiện. Nếu quá trình chọn lọc diễn ra ở một số thế hệ liên tiếp trong bối cảnh ảnh hưởng liên tục của một số yếu tố bất lợi, thì khả năng chống chịu của giống đối với nó có thể tăng lên đáng kể. Điều tự nhiên là các giống do Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Đông Nam Bộ (Saratov) lai tạo có khả năng chịu hạn tốt hơn các giống được tạo ra tại các trung tâm giống của vùng Matxcova. Tương tự như vậy, ở các vùng sinh thái có điều kiện khí hậu và đất đai không thuận lợi, các giống cây trồng địa phương có khả năng chống chịu được hình thành và các loài thực vật đặc hữu có khả năng chống lại các tác nhân gây stress biểu hiện trong môi trường sống của chúng.

Đặc điểm tính kháng của các giống lúa mì vụ xuân từ bộ sưu tập của Viện Công nghiệp Thực vật toàn Nga (Semenov và cộng sự, 2005)

Trong môi trường tự nhiên, các điều kiện môi trường thường thay đổi rất nhanh, và thời gian mà yếu tố căng thẳng đạt đến mức gây hại không đủ để hình thành các kiểu thích nghi tiến hóa. Trong những trường hợp này, thực vật không sử dụng các cơ chế bảo vệ vĩnh viễn mà do tác nhân gây ra, sự hình thành của cơ chế này được xác định trước về mặt di truyền (xác định).

Thích nghi không di truyền (kiểu hình) không liên quan đến đột biến gen và không di truyền. Sự hình thành các dạng thích nghi đó đòi hỏi một thời gian tương đối dài nên được gọi là các dạng thích nghi lâu dài. Một trong những cơ chế này là khả năng của một số loài thực vật hình thành con đường quang hợp loại CAM tiết kiệm nước trong điều kiện thiếu nước do hạn hán, độ mặn, nhiệt độ thấp và các yếu tố gây căng thẳng khác.

Sự thích nghi này có liên quan đến sự cảm ứng biểu hiện của gen phosphoenolpyruvate carboxylase, không hoạt động trong điều kiện bình thường và các gen của các enzym khác của con đường CAM hấp thu CO2, với sự sinh tổng hợp của osmolytes (proline), với sự hoạt hóa của chất chống oxy hóa hệ thống, và với những thay đổi trong nhịp điệu hàng ngày của chuyển động khí khổng. Tất cả điều này dẫn đến việc tiêu thụ nước rất tiết kiệm.

Ví dụ, trong cây trồng ngoài đồng ruộng, ở ngô, không có nhu mô trong điều kiện phát triển bình thường. Nhưng trong điều kiện ngập nước và thiếu oxy trong các mô ở rễ, một số tế bào của vỏ sơ cấp của rễ và thân sẽ chết (apoptosis, hoặc chết tế bào theo chương trình). Tại vị trí của chúng, các hốc được hình thành, qua đó oxy được vận chuyển từ phần trên không của cây đến hệ thống rễ. Tín hiệu cho sự chết của tế bào là quá trình tổng hợp ethylene.

Thích ứng khẩn cấp xảy ra với những thay đổi nhanh chóng và dữ dội trong điều kiện sống. Nó dựa trên sự hình thành và hoạt động của các hệ thống chống sốc. Ví dụ, hệ thống phòng thủ xung kích bao gồm hệ thống protein sốc nhiệt, được hình thành để phản ứng với sự gia tăng nhanh chóng của nhiệt độ. Các cơ chế này cung cấp các điều kiện tồn tại ngắn hạn dưới tác động của yếu tố gây hại và do đó tạo tiền đề cho việc hình thành các cơ chế thích ứng chuyên biệt dài hạn đáng tin cậy hơn. Một ví dụ về các cơ chế thích ứng chuyên biệt là sự hình thành mới của các protein chống đông ở nhiệt độ thấp hoặc sự tổng hợp đường trong quá trình xử lý mùa đông của vụ đông. Đồng thời, nếu tác động gây hại của yếu tố vượt quá khả năng bảo vệ và phục hồi của cơ thể, thì cái chết chắc chắn xảy ra. Trong trường hợp này, sinh vật chết ở giai đoạn khẩn cấp hoặc ở giai đoạn thích nghi chuyên biệt, tùy thuộc vào cường độ và thời gian của yếu tố cực đoan.

Phân biệt cụ thể Và không cụ thể (chung chung) phản ứng của thực vật đối với các tác nhân gây căng thẳng.

Phản ứng không đặc hiệu không phụ thuộc vào bản chất của yếu tố tác động. Chúng giống nhau dưới tác dụng của nhiệt độ cao và thấp, thiếu hoặc thừa độ ẩm, nồng độ muối cao trong đất hoặc các khí độc hại trong không khí. Trong mọi trường hợp, tính thấm của màng tế bào thực vật tăng lên, quá trình hô hấp bị rối loạn, sự phân hủy thủy phân của các chất tăng lên, sự tổng hợp etylen và axit abscisic tăng lên, sự phân chia và kéo dài tế bào bị ức chế.

Bảng này cho thấy sự phức tạp của những thay đổi không đặc hiệu xảy ra ở thực vật dưới tác động của các yếu tố môi trường khác nhau.

Thay đổi các thông số sinh lý ở thực vật dưới ảnh hưởng của các điều kiện căng thẳng (theo G.V., Udovenko, 1995)

Dựa vào số liệu trong bảng, có thể thấy rằng khả năng chống chịu của cây trồng đối với một số yếu tố kèm theo những thay đổi sinh lý một chiều. Điều này cho thấy lý do để tin rằng sự gia tăng khả năng chống chịu của cây trồng đối với một yếu tố này có thể đi kèm với sự gia tăng khả năng chống chịu với yếu tố khác. Điều này đã được xác nhận bởi các thí nghiệm.

Các thí nghiệm tại Viện Sinh lý thực vật thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga (Vl. V. Kuznetsov và những người khác) đã chỉ ra rằng việc xử lý nhiệt trong thời gian ngắn đối với cây bông đi kèm với sự gia tăng khả năng chống nhiễm mặn sau này. Và sự thích nghi của thực vật với độ mặn dẫn đến tăng khả năng chống chịu với nhiệt độ cao. Sốc nhiệt làm tăng khả năng thích nghi của thực vật với các đợt hạn tiếp theo và ngược lại, trong quá trình khô hạn, sức chống chịu của cơ thể đối với nhiệt độ cao tăng lên. Tiếp xúc trong thời gian ngắn với nhiệt độ cao làm tăng khả năng chống lại các kim loại nặng và bức xạ UV-B. Hạn hán trước đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự tồn tại của thực vật trong điều kiện nhiễm mặn hoặc lạnh.

Quá trình tăng sức đề kháng của cơ thể đối với một yếu tố môi trường nhất định do thích nghi với một yếu tố có bản chất khác được gọi là thích ứng chéo.

Để nghiên cứu các cơ chế kháng thuốc nói chung (không đặc hiệu), người ta quan tâm nhiều đến phản ứng của thực vật đối với các yếu tố gây thiếu nước ở thực vật: độ mặn, hạn hán, nhiệt độ thấp và cao, và một số yếu tố khác. Ở cấp độ toàn bộ sinh vật, tất cả thực vật đều phản ứng với tình trạng thiếu nước theo cùng một cách. Đặc trưng bởi sự ức chế sự phát triển của chồi, tăng sự phát triển của hệ thống rễ, sự tổng hợp axit abscisic và giảm độ dẫn điện của khí khổng. Sau một thời gian, các lá phía dưới già đi nhanh chóng và có thể thấy chúng chết. Tất cả các phản ứng này nhằm giảm tiêu thụ nước bằng cách giảm bề mặt thoát hơi nước, cũng như tăng hoạt động hấp thụ của rễ.

Phản ứng cụ thể là những phản ứng đối với hành động của bất kỳ một yếu tố căng thẳng nào. Do đó, phytoalexin (chất có đặc tính kháng sinh) được tổng hợp trong thực vật để phản ứng với sự tiếp xúc với mầm bệnh (mầm bệnh).

Tính đặc hiệu hoặc không đặc hiệu của các phản ứng một mặt ngụ ý thái độ của thực vật đối với các tác nhân gây stress khác nhau và mặt khác, các phản ứng đặc trưng của thực vật thuộc các loài và giống khác nhau đối với cùng một tác nhân gây stress.

Sự biểu hiện của các phản ứng cụ thể và không đặc hiệu của thực vật phụ thuộc vào mức độ căng thẳng và tốc độ phát triển của nó. Các phản ứng cụ thể xảy ra thường xuyên hơn nếu căng thẳng phát triển chậm và cơ thể có thời gian để xây dựng lại và thích nghi với nó. Các phản ứng không đặc hiệu thường xảy ra với tác động ngắn hơn và mạnh hơn của tác nhân gây căng thẳng. Hoạt động của các cơ chế kháng không đặc hiệu (chung) cho phép cây trồng tránh được việc tiêu tốn năng lượng lớn cho việc hình thành các cơ chế thích ứng chuyên biệt (cụ thể) để phản ứng với bất kỳ sự sai lệch nào so với tiêu chuẩn trong điều kiện sống của chúng.

Khả năng chống chịu căng thẳng của cây phụ thuộc vào giai đoạn ontogeny. Thực vật và cơ quan thực vật ổn định nhất ở trạng thái không hoạt động: ở dạng hạt, củ; cây lâu năm thân gỗ - ở trạng thái ngủ đông sau khi lá rụng. Thực vật nhạy cảm nhất ở độ tuổi còn nhỏ, vì các quá trình sinh trưởng bị tổn hại ngay từ đầu trong điều kiện căng thẳng. Thời kỳ quan trọng thứ hai là thời kỳ hình thành giao tử và thụ tinh. Ảnh hưởng của stress trong thời kỳ này dẫn đến giảm chức năng sinh sản của cây và giảm năng suất.

Nếu các điều kiện căng thẳng lặp đi lặp lại và có cường độ thấp thì chúng sẽ góp phần làm cho cây cứng lại. Đây là cơ sở cho các phương pháp tăng khả năng chống chịu với nhiệt độ thấp, nhiệt, độ mặn và hàm lượng khí độc hại tăng lên trong không khí.

độ tin cậy của một sinh vật thực vật được xác định bởi khả năng ngăn ngừa hoặc loại bỏ những hư hỏng ở các cấp độ tổ chức sinh học khác nhau: phân tử, dưới tế bào, tế bào, mô, cơ quan, sinh vật và quần thể.

Để ngăn chặn sự gián đoạn trong cuộc sống của thực vật dưới tác động của các yếu tố bất lợi, các nguyên tắc dư, sự không đồng nhất của các thành phần chức năng tương đương, hệ thống sửa chữa các cấu trúc bị mất.

Sự dư thừa của cấu trúc và chức năng là một trong những cách chính để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống. Sự dôi dư và dôi dư có nhiều biểu hiện. Ở cấp độ dưới tế bào, sự dự trữ và nhân đôi của vật chất di truyền góp phần làm tăng độ tin cậy của sinh vật thực vật. Ví dụ, điều này được cung cấp bởi chuỗi xoắn kép của DNA, bằng cách tăng thể bội. Độ tin cậy của hoạt động của sinh vật thực vật trong các điều kiện thay đổi cũng được hỗ trợ bởi sự hiện diện của các phân tử RNA thông tin khác nhau và sự hình thành các polypeptide không đồng nhất. Chúng bao gồm các isoenzyme xúc tác cho cùng một phản ứng, nhưng khác nhau về tính chất hóa lý và tính ổn định của cấu trúc phân tử trong điều kiện môi trường thay đổi.

Ở cấp độ tế bào, một ví dụ về sự dư thừa là sự dư thừa của các bào quan tế bào. Như vậy, người ta đã xác định được rằng một phần lục lạp sẵn có là đủ để cung cấp cho cây các sản phẩm quang hợp. Các lục lạp còn lại, như cũ, vẫn ở trạng thái dự trữ. Điều này cũng áp dụng cho tổng hàm lượng diệp lục. Sự dư thừa còn thể hiện ở chỗ tích tụ nhiều tiền chất cho quá trình sinh tổng hợp nhiều hợp chất.

Ở cấp độ sinh vật, nguyên tắc dư thừa được thể hiện ở sự hình thành và đẻ vào các thời điểm khác nhau của số lượng chồi, hoa, tiểu cầu nhiều hơn mức cần thiết cho sự thay đổi của các thế hệ với một lượng rất lớn phấn hoa, noãn, hạt.

Ở cấp độ quần thể, nguyên tắc dư thừa được biểu hiện ở một số lượng lớn các cá thể khác nhau về khả năng chống chọi với một yếu tố căng thẳng cụ thể.

Các hệ thống sửa chữa cũng hoạt động ở các cấp độ khác nhau - phân tử, tế bào, sinh vật, quần thể và biocenotic. Các quá trình so sánh đi cùng với việc tiêu tốn năng lượng và các chất dẻo, do đó, việc thay thế chỉ có thể thực hiện được nếu duy trì một tỷ lệ trao đổi chất đủ. Nếu quá trình trao đổi chất ngừng lại, thì quá trình bồi bổ cũng dừng lại. Trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường bên ngoài, việc bảo toàn hô hấp là đặc biệt quan trọng, vì hô hấp cung cấp năng lượng cho các quá trình phục hồi.

Khả năng khử của tế bào của các sinh vật thích nghi được xác định bởi khả năng chống biến tính của protein của chúng, cụ thể là độ bền của các liên kết quyết định cấu trúc bậc hai, bậc ba và bậc bốn của protein. Ví dụ, khả năng chống chịu của hạt trưởng thành với nhiệt độ cao thường liên quan đến thực tế là sau khi mất nước, protein của chúng trở nên chống lại sự biến tính.

Nguồn năng lượng chính làm cơ chất cho quá trình hô hấp là quang hợp, do đó, việc cung cấp năng lượng cho tế bào và các quá trình phục hồi liên quan phụ thuộc vào tính ổn định và khả năng phục hồi của bộ máy quang hợp sau những tổn thương. Để duy trì quang hợp trong điều kiện khắc nghiệt ở thực vật, quá trình tổng hợp các thành phần màng thylakoid được kích hoạt, quá trình oxy hóa lipid bị ức chế và siêu cấu trúc plastid được phục hồi.

Ở cấp độ sinh vật, một ví dụ về tái sinh là sự phát triển của các chồi thay thế, đánh thức các chồi ngủ khi các điểm sinh trưởng bị hư hại.

Nếu bạn tìm thấy lỗi, vui lòng đánh dấu một đoạn văn bản và nhấp vào Ctrl + Enter.

Thích ứng hành vi - Đây là những đặc điểm của tập tính được phát triển trong quá trình tiến hóa cho phép chúng thích nghi và tồn tại trong những điều kiện môi trường nhất định.

Ví dụ điển hình- giấc mơ mùa đông của một con gấu.

Ngoài ra các ví dụ là 1) tạo ra các nơi trú ẩn, 2) di chuyển để chọn các điều kiện nhiệt độ tối ưu, đặc biệt là trong các điều kiện t khắc nghiệt. 3) quá trình theo dõi và truy đuổi con mồi từ những kẻ săn mồi, và từ con mồi - trong các phản ứng đáp trả (ví dụ, ẩn nấp).

chung cho động vật cách thích nghi với thời điểm tồi tệ- Di cư. mùa sinh sản, saigas di chuyển đến thảo nguyên phía bắc ẩm ướt hơn).

Các ví dụ 4) hành vi khi tìm kiếm thức ăn và bạn tình, 5) giao phối, 6) cho con cái ăn, 7) tránh nguy hiểm và bảo vệ cuộc sống trong trường hợp bị đe dọa, 8) tư thế gây hấn và đe dọa, 9) chăm sóc con cái, điều này làm tăng khả năng sống sót của đàn con, 10) đoàn kết trong đàn, 11) bắt chước bị thương hoặc chết trong trường hợp bị đe dọa tấn công.

21. Các dạng sống, là kết quả của sự thích nghi của sinh vật với tác động của phức hợp các yếu tố môi trường. Phân loại các dạng sống của thực vật theo K.Raunkier, I.G.Serebryakov, động vật theo D.N.Kashkarov.

Thuật ngữ "dạng sống" được đưa ra vào những năm 80 bởi E. Warming. Ông hiểu dạng sống là "một dạng mà cơ thể sinh dưỡng của thực vật (cá thể) hài hòa với ngoại cảnh trong suốt cuộc đời của nó, từ khi còn trong nôi đến khi chết, từ khi hạt giống đến khi chết đi." Đây là một định nghĩa rất sâu sắc.

Các dạng sống như các loại cấu trúc thích nghi chứng tỏ: 1) nhiều cách khác nhau để thích nghi với các loài thực vật khác nhau ngay cả trong những điều kiện giống nhau,

2) khả năng giống nhau của các con đường này ở những thực vật hoàn toàn không liên quan, thuộc các loài, chi, họ khác nhau.

-> Việc phân loại các dạng sống dựa vào cấu tạo của cơ quan sinh dưỡng và phản ánh II và các con đường hội tụ của quá trình tiến hóa sinh thái.

Theo Raunkier:đã áp dụng hệ thống của mình để tìm ra mối quan hệ giữa các dạng sống của thực vật và khí hậu.

Ông chỉ ra một đặc điểm quan trọng đặc trưng cho sự thích nghi của thực vật đối với sự chuyển mùa bất lợi - lạnh hoặc khô.

Dấu hiệu này là vị trí của các chồi mới trên cây liên quan đến mức độ của giá thể và lớp tuyết phủ. Raunkier cho rằng điều này là để bảo vệ thận trong những thời điểm không thuận lợi trong năm.

1)phanerophytes- Các chồi ngủ đông hoặc chịu đựng thời kỳ khô hạn "mở", nhô cao khỏi mặt đất (cây gỗ, cây bụi, dây leo thân gỗ, thực vật biểu sinh).

-> chúng thường được bảo vệ bởi các vảy chồi đặc biệt, có một số thiết bị để bảo vệ nón phát triển và lớp nguyên sinh của lá non bao quanh chúng khỏi bị mất độ ẩm.

2)chamephites- Các chồi nằm gần ngang mặt đất hoặc cao hơn mặt đất không quá 20 - 30 cm (cây bụi, cây bán bụi, cây thân leo). Ở những vùng khí hậu lạnh giá và chết chóc, những quả thận này thường nhận được sự bảo vệ bổ sung vào mùa đông, ngoài vảy thận của chính chúng: chúng ngủ đông dưới tuyết.

3)cryptophytes- 1) thực vật địa sinh - chồi nằm trong lòng đất ở độ sâu nhất định (chúng được chia thành thân rễ, củ, củ),

2) hydrophytes - chồi ngủ đông dưới nước.

4)hemicryptophytes- thường là cây thân thảo; Các chồi mới của chúng nằm ngang với đất hoặc bị trũng xuống rất nông, trong lớp được hình thành bởi chất thải của lá - một "lớp phủ" bổ sung khác cho các chồi. Trong số các hemicryptophytes, Raunkier phân biệt " irotogeiicryptophytes"với các chồi kéo dài, chết hàng năm ở gốc, nơi có các chồi mới, và hoa thị hemicryptophytes, trong đó các chồi ngắn có thể đông quá ở toàn bộ tầng đất.

5)terophytes- nhóm đặc biệt; đây là những cây hàng năm trong đó tất cả các bộ phận sinh dưỡng chết đi vào cuối mùa và không có chồi vượt trội - những cây này sẽ tái sinh vào năm tiếp theo từ những hạt giống qua mùa đông hoặc sống sót qua thời kỳ khô hạn trên đất hoặc trong đất.

Theo Serebryakov:

Sử dụng và tóm tắt các phân loại được đề xuất vào những thời điểm khác nhau, ông đề xuất gọi một dạng sống là một dạng sinh cảnh - (dạng đặc trưng, ​​hình dạng của tổ chức-ma) gồm các nhóm thực vật hình thành do quá trình sinh trưởng và phát triển trong điều kiện xác định - như một biểu hiện thích ứng với những điều kiện này.

Cơ sở phân loại của nó là một dấu hiệu về tuổi thọ của toàn bộ thực vật và các trục xương của nó.

A. Cây thân gỗ

1. Cây cối

2. Cây bụi

3. Cây bụi

B. Thực vật nửa thân gỗ

1.Subshrubs

2.Subshrubs

B. Cỏ trên mặt đất

1.Polycarpic thảo mộc (cây thảo sống lâu năm, nở hoa nhiều lần)

2. Cây thảo đơn tính (sống vài năm, nở hoa một lần rồi tàn)

D. Cỏ nước

1. Lưỡng cư thảo.

2. cỏ nổi và dưới nước

Dạng sống của cây hóa ra là sự đúc kết của sự thích nghi với những điều kiện thuận lợi nhất cho sự phát triển.

TRONG rừng của vùng nhiệt đới ẩm- nhiều loài cây nhất (lên đến 88% ở vùng Amazon của Brazil), và ở lãnh nguyên và cao nguyên không có cây thật. Trong khu vực rừng taiga cây cối chỉ được đại diện bởi một số loài. Không quá 10–12% tổng số loài là cây và trong hệ thực vật của đới rừng ôn đới Châu Âu.

Theo Kashkarov:

I. Các dạng nổi.

1. Thủy sinh hoàn toàn: a) nekton; b) sinh vật phù du; c) sinh vật đáy.

2. Bán thủy sinh:

a) lặn b) không lặn; c) chỉ lấy thức ăn từ nước.

II. Hình thức đào hang.

1. Thợ đào tuyệt đối (người dành cả cuộc đời dưới lòng đất).

2. Khai quật tương đối (đến bề mặt).

III. các hình thức mặt đất.

1. Không tạo lỗ: a) đang chạy; b) nhảy; c) bò.

2. Tạo lỗ: a) chạy; b) nhảy; c) bò.

3. Động vật bằng đá.

IV. Các dạng thân leo bằng gỗ.

1. Không xuống khỏi cây.

2. Chỉ leo cây.

V. Các dạng không khí.

1. Lấy thức ăn trong không khí.

2. Tìm kiếm thức ăn từ không khí.

Ở hình dáng bên ngoài của các loài chim, sự giam cầm của chúng đối với các loại môi trường sống cụ thể và bản chất của sự di chuyển khi kiếm thức ăn được thể hiện ở một mức độ đáng kể.

1) thảm thực vật thân gỗ;

2) không gian đất mở;

3) đầm lầy và bãi cạn;

4) không gian nước.

Trong mỗi nhóm này, các dạng cụ thể được phân biệt:

a) kiếm thức ăn bằng cách leo trèo (chim bồ câu, vẹt, chim gõ kiến, chim sẻ)

b) kiếm ăn trong chuyến bay (cánh dài, trong rừng - cú, chim ngủ, trên mặt nước - mũi ống);

c) kiếm ăn trong khi di chuyển trên mặt đất (trong không gian mở - sếu, đà điểu; rừng - hầu hết các loài gà; trong đầm lầy và vùng nông - một số loài chim sẻ, chim hồng hạc);

d) những con kiếm được thức ăn bằng cách bơi và lặn (loon, động vật chân chèo, ngỗng trời, chim cánh cụt).

22. Các môi trường chính của sự sống và đặc điểm của chúng: đất-không khí và nước.

mặt đất- hầu hết các loài động vật và thực vật sống.
Nó được đặc trưng bởi 7 yếu tố phi sinh học chính:

1. mật độ không khí thấp gây khó khăn cho việc duy trì hình dạng của cơ thể và kích động hình ảnh của hệ thống hỗ trợ.

VÍ DỤ: 1. Thực vật thủy sinh không có mô cơ giới: chúng chỉ xuất hiện ở dạng trên cạn. 2. Động vật phải có bộ xương: bộ xương thủy tinh (ở giun đũa), hoặc bộ xương bên ngoài (ở côn trùng), hoặc bộ xương bên trong (ở động vật có vú).

Mật độ thấp của môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của động vật. Nhiều loài trên cạn có khả năng bay. (chim và côn trùng, nhưng cũng có động vật có vú, lưỡng cư và bò sát). Chuyến bay gắn liền với việc tìm kiếm con mồi hoặc tái định cư. Những cư dân của vùng đất chỉ trải dài trên Trái đất, nơi đóng vai trò là điểm hỗ trợ và gắn bó của họ. Liên quan đến hoạt động bay trong các sinh vật như vậy chi trước sửa đổi Và cơ ngực phát triển.

2) Chuyển động của khối khí

* Cung cấp sự tồn tại của thực vật phù du. Nó bao gồm phấn hoa, hạt và quả của thực vật, côn trùng nhỏ và nhện, bào tử của nấm, vi khuẩn và thực vật bậc thấp.

Nhóm sinh thái này thích nghi với sự thích nghi của nhiều loại cánh, cánh dài, mạng nhện hoặc do kích thước rất nhỏ.

* phương pháp thụ phấn cho cây nhờ gió - bệnh ưa chảy máu- Har-n cho cây bạch dương, cây đầu tiên, cây thông, cây tầm ma, cỏ và cói.

* định cư nhờ sự trợ giúp của gió: cây dương, cây bạch dương, cây tần bì, cây bồ công anh, cây bồ công anh, v.v ... Hạt của những cây này có hình dù (bồ công anh) hoặc cánh (phong).

3) Áp suất thấp, định mức = 760 mm. Áp suất giảm xuống, so với môi trường sống dưới nước, là rất nhỏ; do đó, tại h = 5800 m, nó chỉ bằng một nửa giá trị bình thường của nó.

=> hầu hết tất cả cư dân trên đất liền nhạy cảm với sự sụt giảm áp suất mạnh, tức là họ stenobionts liên quan đến yếu tố này.

Giới hạn trên của cuộc sống đối với hầu hết các động vật có xương sống là 6000 m, bởi vì áp suất giảm theo độ cao, có nghĩa là độ hòa tan của o trong máu giảm. Để duy trì nồng độ O 2 trong máu không đổi, tốc độ hô hấp phải tăng lên. Tuy nhiên, chúng ta không chỉ thở ra CO2 mà còn cả hơi nước, vì vậy việc hít thở thường xuyên sẽ dẫn đến tình trạng mất nước của sinh vật. Sự phụ thuộc đơn giản này không chỉ đặc trưng cho các loài sinh vật quý hiếm: chim và một số động vật không xương sống, bọ ve, nhện và đuôi ngựa.

4) Thành phần khí có hàm lượng O 2 cao: cao hơn 20 lần so với trong môi trường nước. Điều này cho phép động vật có tỷ lệ trao đổi chất rất cao. Do đó, chỉ trên đất liền mới có thể phát sinh đồng tính luyến ái- khả năng duy trì t của cơ thể không đổi do nội năng. Nhờ có đồng loại, chim và động vật có vú có thể vẫn hoạt động trong những điều kiện khắc nghiệt nhất.

5) Đất và cứu trợ trước hết là rất quan trọng đối với thực vật, đối với động vật, cấu trúc của đất quan trọng hơn thành phần hóa học của nó.

* Đối với động vật móng guốc di cư dài ngày trên mặt đất rậm rạp, sự thích nghi là giảm số ngón và => giảm S hỗ trợ.

* Đối với những cư dân của những bãi cát chảy tự do, sự gia tăng hỗ trợ Spov-ti (tắc kè hình quạt) là đặc trưng.

* Mật độ đất cũng rất quan trọng đối với động vật đào hang: chó đồng cỏ, bọ ngựa, chuột nhảy và những loài khác; một số chúng phát triển các chi đào.

6) Thiếu nước đáng kể trên đất liền kích thích sự phát triển của các biện pháp thích ứng khác nhau nhằm mục đích để bảo tồn nước trong cơ thể:

Sự phát triển của các cơ quan hô hấp có khả năng hấp thụ O 2 từ môi trường không khí của cơ quan (phổi, khí quản, túi phổi)

Phát triển vỏ chống thấm

Sự thay đổi sẽ làm nổi bật hệ thống và các sản phẩm chuyển hóa (urê và axit uric)

Thụ tinh trong.

Ngoài việc cung cấp nước, lượng mưa còn có vai trò sinh thái.

* Giá trị tuyết giảm biến động t ở độ sâu 25 cm Tuyết sâu bảo vệ chồi cây. Đối với gà gô đen, gà gô phỉ thúy và các vùng lãnh nguyên, các bãi tuyết là nơi để qua đêm, tức là ở 20–30 o dưới 0 ở độ sâu 40 cm, nó vẫn ở ~ 0 ° С.

7) Chế độ nhiệt độ biến nhiều hơn nước. -> cư dân nhiều đất eurybiontđối với f-ru này, tức là, chúng có thể tồn tại trong một phạm vi rộng của t và chứng minh các cách điều chế nhiệt rất khác nhau.

Nhiều loài động vật sống ở những nơi có mùa đông có tuyết sẽ thay lông vào mùa thu, thay đổi màu lông hoặc lông của chúng thành màu trắng. Có thể sự thay lông theo mùa của các loài chim và động vật cũng là một sự thích nghi - màu ngụy trang, đặc trưng cho thỏ rừng, chồn hương, cáo bắc cực, gà gô lãnh nguyên và những loài khác. Tuy nhiên, không phải tất cả các loài động vật màu trắng đều thay đổi màu sắc theo mùa, điều này nhắc nhở chúng ta về thuyết tân sinh và không thể coi tất cả các đặc tính của cơ thể là có lợi hay có hại.

Nước uống. Nước bao phủ 71% S của trái đất hay 1370 m3. Khối lượng chính của nước - trong biển và đại dương - 94-98%, băng ở vùng cực chứa khoảng 1,2% nước và một tỷ lệ rất nhỏ - dưới 0,5%, trong nước ngọt của sông, hồ và đầm lầy.

Khoảng 150.000 loài động vật và 10.000 loài thực vật sống trong môi trường nước, chỉ chiếm 7 và 8% tổng số loài trên Trái đất. Vì vậy, trên cạn, quá trình tiến hóa khốc liệt hơn nhiều so với dưới nước.

Trong biển-đại dương, cũng như trên núi, được thể hiện khoanh vùng theo chiều dọc.

Tất cả các cư dân của môi trường nước có thể được chia thành ba nhóm.

1) Sinh vật phù du- vô số tích tụ của các sinh vật nhỏ bé không thể tự di chuyển và được mang theo bởi các dòng chảy ở lớp nước biển trên cùng.

Nó bao gồm thực vật và sinh vật sống - động vật chân đốt, trứng và ấu trùng của cá và động vật chân đầu, + tảo đơn bào.

2) Nekton- một số lượng lớn org-in trôi nổi tự do trong độ dày của đại dương. Lớn nhất trong số đó là cá voi xanh và cá mập khổng lồ ăn sinh vật phù du. Nhưng cũng có những kẻ săn mồi nguy hiểm trong số những cư dân của cột nước.

3) Sinh vật đáy- những cư dân dưới đáy. Một số cư dân biển sâu bị tước đi các cơ quan thị giác, nhưng hầu hết có thể nhìn thấy trong ánh sáng mờ. Nhiều cư dân có lối sống gắn bó.

Sự thích nghi của các sinh vật sống dưới nước với mật độ nước cao:

Nước có tỷ trọng cao (800 lần tỷ trọng của không khí) và độ nhớt.

1) Thực vật có các mô cơ giới rất kém phát triển hoặc không có- chúng được hỗ trợ bởi chính nước. Hầu hết đều phổng phao. Sinh sản sinh dưỡng tích cực nhưng không hoạt động, sự phát triển của hydrochory - việc loại bỏ cuống hoa trên mặt nước và phát tán phấn hoa, hạt và bào tử bằng các dòng chảy trên bề mặt.

2) Cơ thể có hình dáng thuôn dài và được bôi trơn bằng chất nhờn làm giảm ma sát khi di chuyển. Các biện pháp thích nghi để tăng khả năng nổi đã được phát triển: tích tụ chất béo trong các mô, bơi lội ở cá.

Ở động vật bơi lội thụ động - phần phụ, gai, phần phụ; cơ thể dẹt, giảm các cơ quan xương.

Các phương thức vận chuyển khác nhau: sự uốn cong của cơ thể, với sự trợ giúp của roi, lông mao, phương thức vận động bằng tia phản lực (cephalomolluscs).

Ở động vật đáy, bộ xương biến mất hoặc kém phát triển, kích thước cơ thể tăng, thị lực giảm, cơ quan xúc giác kém phát triển.

Sự thích nghi của hydrobionts với tính linh động của nước:

Tính di động được gây ra bởi các luồng và dòng chảy, dòng biển, bão, các mức độ cao khác nhau của lòng sông.

1) Trong vùng nước chảy, thực vật và động vật được gắn chặt vào các vật thể đứng yên dưới nước.. Bề mặt dưới cùng đối với chúng chủ yếu là chất nền. Đây là tảo lục và tảo cát, rêu nước. Của động vật - động vật chân bụng, có gai + ẩn mình trong các đường nứt.

2) Hình dạng cơ thể khác nhau.Ở cá chảy qua vùng nước, thân có đường kính tròn, còn ở cá sống gần đáy thì thân dẹt.

Sự thích ứng của hydrobionts với độ mặn của nước:

Các hồ chứa tự nhiên được đặc trưng bởi một thành phần hóa học nhất định. (muối cacbonat, muối sunfat, clorua). Trong các vùng nước ngọt, nồng độ muối không> 0,5 g /, ở biển - từ 12 đến 35 g / l (ppm). Với độ mặn hơn 40 ppm, hồ chứa được gọi là g siêu đường hoặc quá mức.

1) * Trong nước ngọt (môi trường nhược trương), quá trình điều hòa thẩm thấu được thể hiện tốt. Hydrobionts buộc phải liên tục loại bỏ nước thâm nhập vào chúng, chúng đồng âm.

* Trong nước muối (môi trường đẳng trương), nồng độ muối trong cơ thể và mô của các hiđro cacbon giống như nồng độ muối hòa tan trong nước - chúng poikiloosmotic. -> Cư dân ở các vùng nước mặn không phát triển được các chức năng điều hòa, và chúng không thể cư trú ở các vùng nước ngọt.

2) Thực vật thủy sinh có khả năng hút nước và chất dinh dưỡng từ nước - "nước dùng", toàn bộ bề mặt do đó, lá của chúng bị chia cắt mạnh và các mô dẫn và rễ kém phát triển. Rễ có nhiệm vụ bám vào giá thể dưới nước.

Điển hình là các loài sinh vật biển và điển hình là nước ngọt - stenohaline, không chịu được sự thay đổi của độ mặn. Các loài Euryhaline một chút. Chúng phổ biến ở vùng nước lợ (cá rô, cá tráp, cá đối, cá hồi ven biển).

Sự thích nghi của hydrocacbon với thành phần của khí trong nước:

Trong nước, O 2 là yếu tố môi trường quan trọng nhất. Nguồn của nó là atm-ra và thực vật quang hợp.

Khi khuấy nước và giảm t thì hàm lượng O 2 tăng. * Một số loài cá rất nhạy cảm với sự thiếu hụt O2 (cá hồi, cá tuế, cá xám) và do đó thích sông suối ở vùng núi lạnh.

* Các loài cá khác (cá diếc, cá chép, cá rô) không ưa hàm lượng O 2 và có thể sống ở đáy các vực nước sâu.

* Nhiều côn trùng sống dưới nước, ấu trùng muỗi, nhuyễn thể phổi cũng chịu được hàm lượng O 2 trong nước, vì thỉnh thoảng chúng bay lên mặt đất và nuốt không khí trong lành.

Có đủ carbon dioxide trong nước - gần 700 lần so với trong không khí. Nó được sử dụng trong quá trình quang hợp của thực vật và đi đến sự hình thành các bộ xương bằng đá vôi của động vật (vỏ nhuyễn thể).

Một trường hợp đặc biệt của tạo màu khó hiểu là tạo màu theo nguyên tắc tạo màu ngược. Trong các sinh vật sống dưới nước, nó biểu hiện thường xuyên hơn, bởi vì. ánh sáng trong môi trường nước chỉ rơi từ trên cao xuống. Nguyên tắc tạo bóng ngược giả định màu tối hơn của phần trên của cơ thể và màu nhạt hơn của phần dưới (bóng đổ lên đó).

Bóc tách màu Tách màu cũng là một trường hợp đặc biệt của màu bảo vệ, mặc dù một chiến lược hơi khác được sử dụng. Trong trường hợp này, cơ thể có các sọc hoặc đốm sáng, tương phản. Nhìn từ xa, kẻ săn mồi rất khó phân biệt ranh giới cơ thể của con mồi tiềm năng.

Màu cảnh báo Loại màu bảo vệ này vốn có ở các loài động vật được bảo vệ (chẳng hạn như loài nhuyễn thể sên biển, loài này sử dụng axit nitric để bảo vệ bản thân khỏi kẻ thù). Chất độc, vết chích hoặc các biện pháp phòng vệ khác khiến động vật ăn thịt không thể ăn được và màu sắc đóng vai trò đảm bảo rằng hình dạng của vật thể được lưu giữ trong trí nhớ của kẻ săn mồi, kết hợp với những cảm giác khó chịu mà chúng đã trải qua khi cố gắng ăn thịt động vật.

Màu sắc đe dọa Trái ngược với màu sắc cảnh báo, màu sắc đe dọa vốn có ở các sinh vật ăn được, không được bảo vệ theo quan điểm của động vật ăn thịt. Màu sắc này không phải lúc nào cũng hiển thị, không giống như cảnh báo, nó bất ngờ hiển thị cho kẻ săn mồi đang tấn công để làm nó mất phương hướng. Người ta tin rằng "đôi mắt" trên cánh của nhiều loài bướm phục vụ cho mục đích này.

Bắt chước Thuật ngữ "bắt chước" kết hợp một số hình thức khác nhau của màu bảo vệ, phổ biến là có sự giống nhau, các sinh vật, bắt chước màu của một số sinh vật của những sinh vật khác. Các loại bắt chước: 4 Bắt chước cổ điển Batesian bắt chước 4 Bắt chước cổ điển, hoặc bắt chước Batesian - bắt chước một sinh vật không được bảo vệ được bảo vệ; 4 Muller bắt chước 4 Muller bắt chước - màu sắc tương tự ("quảng cáo") ở một số loài sinh vật được bảo vệ; 4 Mimesia 4 Mimesia - bắt chước đồ vật vô tri vô giác; 4 Bắt chước tập thể 4 Bắt chước tập thể - tạo ra một hình ảnh chung của một nhóm sinh vật; 4 Bắt chước hung dữ 4 Bắt chước hung dữ - các yếu tố bắt chước của kẻ săn mồi để thu hút con mồi.

Bắt chước cổ điển, hoặc bắt chước Batesian (Batesian bắt chước) Một sinh vật không được bảo vệ (đã ăn được) bắt chước một sinh vật được bảo vệ (không ăn được) có màu sắc. Do đó, kẻ bắt chước khai thác khuôn mẫu được hình thành trong trí nhớ của kẻ săn mồi bằng cách tiếp xúc với mô hình (sinh vật được bảo vệ). Trong ảnh - một con ruồi bay, bắt chước loài ong bắp cày về màu sắc và hình dạng cơ thể.

Müllerian bắt chước (Müllerian bắt chước) Trong trường hợp này, một số loài được bảo vệ, không ăn được có màu sắc tương tự ("một quảng cáo cho tất cả"). Như vậy, đạt được hiệu quả sau: một mặt, kẻ săn mồi không cần ăn thử một sinh vật của mỗi loài, hình ảnh chung của một con bị ăn nhầm sẽ được ghi dấu ấn khá chắc chắn. Mặt khác, kẻ săn mồi không cần phải ghi nhớ hàng chục biến thể khác nhau của màu cảnh báo tươi sáng của các loài khác nhau. Một ví dụ là màu sắc tương tự của một số loài thuộc Bộ cánh màng.

Bắt chước hung dữ Trong sự bắt chước hung dữ, động vật ăn thịt có khả năng thích nghi cho phép nó thu hút con mồi tiềm năng. Một ví dụ là loài cá hề, có phần đầu phát triển ra ngoài giống như con giun, và cũng có thể di chuyển. Bản thân nô lệ nằm ở phía dưới (cô ấy có một màu sắc khó hiểu tuyệt vời!) Và chờ đợi sự tiếp cận của nạn nhân, bận rộn tìm kiếm thức ăn.

Bản chất tương đối của thể chất Mỗi màu bảo vệ ở trên đều có tính thích nghi, tức là chỉ hữu ích cho sinh vật trong những điều kiện môi trường nhất định. Nếu những điều kiện này thay đổi (ví dụ, màu nền của một màu bảo hộ), nó thậm chí có thể trở nên sai lầm, có hại. Hãy nghĩ về các tình huống mà bản chất tương đối của thể chất sẽ tự biểu hiện với: màu cảnh báo 4n4; 4m4 Bates bắt chước; Bắt chước tập thể 4d4?

Động vật và thực vật buộc phải thích nghi với nhiều yếu tố, và những thích nghi này được phát triển trong một thời gian nhất định, thường là trong quá trình tiến hóa và chọn lọc tự nhiên, được cố định ở mức độ di truyền.

Sự thích nghi(từ vĩ độ. adapto - tôi thích nghi) - sự thích nghi về cấu trúc và chức năng của sinh vật với điều kiện môi trường trong quá trình tiến hóa.

Khi phân tích tổ chức của bất kỳ động vật và thực vật nào, người ta luôn tìm thấy sự tương ứng rõ rệt giữa hình thức và chức năng của sinh vật với các điều kiện môi trường. Vì vậy, trong số các loài động vật có vú ở biển cá heo chúng có những cách thích nghi tiên tiến nhất để di chuyển nhanh trong môi trường nước: hình dạng giống quả ngư lôi, cấu trúc đặc biệt của da và mô dưới da, làm tăng sự thon gọn của cơ thể, và do đó, tốc độ trượt trong nước.

Có ba hình thức biểu hiện chính của sự thích nghi: giải phẫu-hình thái, sinh lý và tập tính.

Giải phẫu và hình thái học Thích nghi là một số đặc điểm bên ngoài và bên trong cấu tạo của các cơ quan nhất định của thực vật và động vật cho phép chúng sống trong một môi trường nhất định với sự kết hợp nhất định của các yếu tố môi trường. Ở động vật, chúng thường gắn liền với lối sống, bản chất của dinh dưỡng. Ví dụ:

Mai rùa cứng để bảo vệ khỏi động vật ăn thịt

Chim gõ kiến ​​- mỏ hình đục, đuôi cứng, các ngón tay sắp xếp đặc trưng.

Sinh lý học sự thích nghi bao gồm khả năng của sinh vật thay đổi một số quá trình sinh lý của chúng trong những giai đoạn quan trọng trong cuộc đời của chúng

· Mùi của hoa có thể thu hút côn trùng và do đó thúc đẩy quá trình thụ phấn của cây.

· Tình trạng ngủ đông ở nhiều loài thực vật mọc ở vĩ độ trung bình của Bắc bán cầu, rơi vào trạng thái sững sờ hoặc ngủ đông ở một số động vật khi bắt đầu thời kỳ lạnh giá).

· Chất chống đông sinh học làm tăng độ nhớt của môi trường bên trong và ngăn chặn sự hình thành các tinh thể băng có thể phá hủy tế bào (lên đến 10% ở kiến, lên đến 30% ở ong bắp cày).

Trong bóng tối, độ nhạy của mắt với ánh sáng tăng lên hàng nghìn lần trong vòng một giờ, điều này liên quan đến việc phục hồi thị lực, sắc tố và với những thay đổi trong các thành phần thần kinh và tế bào thần kinh của vỏ não.

· Một ví dụ về sự thích nghi sinh lý cũng là các đặc điểm của bộ enzim trong đường tiêu hóa của động vật, được xác định bởi bộ phận và thành phần của thức ăn. Do đó, cư dân sa mạc có thể cung cấp nhu cầu về độ ẩm của họ bằng quá trình oxy hóa sinh hóa chất béo.

Hành vi Thích nghi (ethological) là các dạng tập tính thích nghi của động vật. Ví dụ:

· Đảm bảo trao đổi nhiệt bình thường với môi trường: tạo nơi trú ẩn, di cư hàng ngày và theo mùa của động vật nhằm lựa chọn điều kiện nhiệt độ tối ưu.

Chim ruồi Oreotrochis estella, sống trên dãy Andes cao, làm tổ trên đá, và mặt quay về hướng Đông. Vào ban đêm, những viên đá tỏa ra nhiệt tích tụ vào ban ngày, do đó cung cấp nhiệt độ dễ chịu cho đến sáng.

· Ở những vùng có khí hậu khắc nghiệt nhưng mùa đông lại có tuyết, nhiệt độ dưới lớp tuyết có thể cao hơn bên ngoài từ 15-18ºС. Theo ước tính, con gà gô trắng qua đêm trong hố tuyết tiết kiệm tới 45% năng lượng.

Nhiều loài động vật sử dụng phân nhóm: pikas thuộc giống Certhia(chim) tụ tập trong thời tiết lạnh giá theo nhóm lên đến 20 cá thể. Một hiện tượng tương tự đã được mô tả ở loài gặm nhấm.

· Tập tính thích nghi có thể xuất hiện ở động vật ăn thịt trong quá trình theo dõi và săn đuổi con mồi.

Hầu hết các bản chuyển thể là sự kết hợp của các loại trên. Ví dụ, hoạt động hút máu ở muỗi được tạo ra bởi sự kết hợp phức tạp của các quá trình thích nghi như sự phát triển của các bộ phận chuyên biệt của bộ máy miệng thích nghi với hoạt động hút máu, sự hình thành hành vi tìm kiếm để tìm con mồi và sản xuất các chất tiết đặc biệt của tuyến nước bọt. ngăn không cho máu bị đông lại.

Một trong những thuộc tính cơ bản của tự nhiên sống là tính chu kỳ của hầu hết các quá trình xảy ra trong đó, nó đảm bảo sự thích nghi của thực vật và động vật trong quá trình phát triển của chúng với các yếu tố chính tuần hoàn. Chúng ta hãy xem xét một hiện tượng như vậy trong động vật hoang dã như là thuyết quang chu kỳ.

Chủ nghĩa quang chu kỳ - phản ứng của sinh vật đối với sự thay đổi theo mùa của độ dài ngày. Được mở ra bởi V. Garner và N. Allard vào năm 1920 trong quá trình lựa chọn thuốc lá.

Ánh sáng có ảnh hưởng hàng đầu đến sự biểu hiện của hoạt động hàng ngày và theo mùa của sinh vật. Đây là một yếu tố quan trọng, vì sự thay đổi độ chiếu sáng gây ra sự luân phiên của thời kỳ nghỉ ngơi và thời gian sống thâm canh, nhiều hiện tượng sinh học ở thực vật và động vật (tức là ảnh hưởng đến nhịp sinh học của sinh vật).

Ví dụ, 43% tia sáng Mặt trời chiếu tới bề mặt Trái đất. Thực vật có khả năng bắt từ 0,1 - 1,3%. Chúng hấp thụ quang phổ màu vàng xanh.

Và một dấu hiệu cho thấy mùa đông sắp đến đối với động thực vật là độ dài trong ngày giảm. Thực vật trải qua một quá trình chuyển đổi cơ cấu sinh lý dần dần, tích lũy cung cấp các chất năng lượng trước khi ngủ đông. Qua sinh vật thực vật phản ứng quang chu kỳđược chia thành hai nhóm:

Sinh vật ngắn ngày - ra hoa và đậu quả ở 8-12 giờ ánh sáng (kiều mạch, kê, gai dầu, hướng dương).

sinh vật dài ngày. Để ra hoa và đậu quả ở cây ngày dài, cần kéo dài ngày đến 16-20 giờ (cây ở vĩ độ ôn đới), trong đó thời gian ngày giảm xuống 10-12 giờ là tín hiệu sắp có điều kiện bất lợi. tiết thu đông. Đó là khoai tây, lúa mì, rau bina.

· Trung tính về chiều dài cho cây. Sự ra hoa xảy ra vào bất kỳ khoảng thời gian nào trong ngày. Đó là bồ công anh, mù tạt và cà chua.

Điều tương tự cũng được tìm thấy ở động vật. Trong ngày, hoạt động của mỗi sinh vật rơi vào những giờ nhất định. Các cơ chế cho phép sinh vật thay đổi trạng thái theo chu kỳ được gọi là "đồng hồ sinh học".

Danh sách thư mục cho phần

1. Galperin, M.V. Sinh thái chung: [proc. cho trung bình hồ sơ giáo dục] / M.V. Galperin. - M.: Diễn đàn: Infra-M, 2006. - 336 tr.

2. Korobkin, V.I. Hệ sinh thái [Văn bản] / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky. - Rostov-on-Don: Phoenix, 2005. - 575 tr.

3. Mirkin, B.M. Cơ bản về sinh thái đại cương [Văn bản]: SGK. phụ cấp cho sinh viên đại học học các môn khoa học tự nhiên. đặc sản / B.M. Mirkin, L.G. Naumov; [biên tập. G.S. Rosenberg]. - M.: Đại học. sách, 2005. - 239 tr.

4. Stepanovskikh, A.S. Sinh thái chung: [proc. cho các trường đại học trên ecol. chuyên ngành] / A.S. Stepanovsky. - Lần xuất bản thứ 2, thêm. và làm lại. - M.: UNITI, 2005. - 687 tr.

5. Furyaev, V.V. Sinh thái và sinh học đại cương: SGK. phụ cấp cho sinh viên chuyên khoa 320800 điểm. các hình thức giáo dục / V.V. Furyaev, A.V. Furyaeva; Chán ăn. cơ quan giáo dục, Sib. tình trạng kỹ thuật viên. un-t, Viện Rừng được đặt tên sau. V. N. Sukacheva. - Krasnoyarsk: SibGTU, 2006. - 100 tr.

6. Golubev, A.V. Sinh thái chung và bảo vệ môi trường: [proc. hướng dẫn sử dụng cho tất cả các chuyên ngành] / A.V. Golubev, N.G. Nikolaevskaya, T.V. Sharapa; [biên tập. biên tập]; Tình trạng. giáo dục. cơ sở giáo dục cao hơn Giáo dục "Matxcova. Nhà nước. Rừng un-t". - M.: MGUL, 2005. - 162 tr.

7. Korobkin, V.I. Sinh thái trong câu hỏi và trả lời [Text]: SGK. trợ cấp cho sinh viên đại học / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky. - Lần xuất bản thứ 2, sửa đổi. và bổ sung - Rostov n / a: Phoenix, 2005. - 379 tr. : các đề án. - Thư mục: tr. 366-368. - 103,72 rúp

Câu hỏi bảo mật cho phần 3

1. Khái niệm về sinh cảnh, các loại sinh cảnh.

2. Các yếu tố môi trường là gì, được phân loại như thế nào?

3. Khái niệm về hệ số giới hạn, các ví dụ.

4. Định luật tối ưu-pessimum (hình vẽ). Các ví dụ.

5. Quy luật tương tác của các yếu tố môi trường. Các ví dụ.

6. Quy luật khoan dung (Shelford). Các ví dụ.

7. Các quy luật về môi trường: D. Allen, K. Bergman, K. Gloger.

8. Sự thích nghi của các cơ thể sống, cách thức và hình thức của chúng. Các ví dụ.

9. Quang chu kỳ, nhịp sinh học: khái niệm, ví dụ.

PHẦN 4: SINH THÁI DÂN SỐ