ბევრ ცხოველს და მცენარეს შეუძლია შექმნას სხვადასხვა ნივთიერებები, რომლებიც ემსახურება მათ დაცვას მტრებისგან და სხვა ორგანიზმებზე თავდასხმას. ასეთ მოწყობილობებს უკავშირდება ბუსუსების სუნი, გველების შხამები, ობობები, მორიელები, მცენარეული ტოქსინები.
ბიოქიმიური ადაპტაცია ასევე არის ცილების და ლიპიდების სპეციალური სტრუქტურის გამოჩენა ორგანიზმებში, რომლებიც ცხოვრობენ ძალიან მაღალ ან დაბალ ტემპერატურაზე. ასეთი თვისებები საშუალებას აძლევს ამ ორგანიზმებს იარსებონ ცხელ წყაროებში ან, პირიქით, მუდმივი ყინვის პირობებში.

ბრინჯი. 28. ფრიალებს ყვავილებზე


ბრინჯი. 29. მომღერალი ჰიბერნაციაში

ფიზიოლოგიური ადაპტაციები. ეს ადაპტაციები დაკავშირებულია მეტაბოლიზმის რესტრუქტურიზაციასთან. მათ გარეშე შეუძლებელია ჰომეოსტაზის შენარჩუნება მუდმივად ცვალებად გარემო პირობებში.
მარილის მეტაბოლიზმის თავისებურებების გამო ადამიანს დიდი ხნის განმავლობაში არ შეუძლია მტკნარი წყლის გარეშე, მაგრამ ფრინველებმა და ქვეწარმავლებმა, რომლებიც ცხოვრების უმეტეს ნაწილს ატარებენ ზღვაში და სვამენ ზღვის წყალს, შეიძინეს სპეციალური ჯირკვლები, რომლებიც მათ საშუალებას აძლევს სწრაფად მოიშორონ. ჭარბი მარილების.
ბევრი უდაბნოს ცხოველი უამრავ ცხიმს აგროვებს მშრალი სეზონის დაწყებამდე: როდესაც ის იჟანგება, წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით წყალი.
ქცევითი ადაპტაციები. არსებობისთვის ბრძოლაში გადარჩენისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია ქცევის განსაკუთრებული ტიპი გარკვეულ პირობებში. დამალვა ან შიშის მომგვრელი ქცევა მტრის მოახლოებისას, საკვების შენახვა წლის არახელსაყრელი პერიოდისთვის, ცხოველების ჰიბერნაცია და სეზონური მიგრაცია, რაც მათ საშუალებას აძლევს გადარჩეს ცივ ან მშრალ პერიოდში - ეს არ არის სხვადასხვა სახის ქცევის სრული სია, რომელიც წარმოიქმნება. ევოლუციის მსვლელობისას, როგორც ადაპტაცია არსებობის სპეციფიკურ პირობებთან (სურ. .29).

ბრინჯი. 30. მამაკაცის ანტილოპების შეჯვარების ტურნირი

უნდა აღინიშნოს, რომ პარალელურად ყალიბდება მრავალი სახის ადაპტაცია. მაგალითად, დამცავი ან გამაფრთხილებელი შეფერილობის დამცავი ეფექტი მნიშვნელოვნად ძლიერდება შესაბამის ქცევასთან შერწყმისას. დამცავი შეფერილობის მქონე ცხოველები საფრთხის მომენტში იყინებიან. გამაფრთხილებელი შეფერილობა, პირიქით, შერწყმულია დემონსტრაციულ ქცევასთან, რომელიც აშინებს მტაცებელს.
შთამომავლობასთან დაკავშირებული ქცევითი ადაპტაციები განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს. შეჯვარების ქცევა, პარტნიორის შერჩევა, ოჯახის ფორმირება, შთამომავლობაზე ზრუნვა - ამ ტიპის ქცევა თანდაყოლილი და სახეობრივია, ანუ თითოეულ სახეობას აქვს სექსუალური და შვილის-მშობლის ქცევის საკუთარი პროგრამა (სურ. 30-32).

სახელმძღვანელო შეესაბამება ფედერალურ სახელმწიფო საგანმანათლებლო სტანდარტს საშუალო (სრული) ზოგადი განათლებისთვის, რეკომენდებულია რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტროს მიერ და შედის სახელმძღვანელოების ფედერალურ სიაში.

სახელმძღვანელო განკუთვნილია მე-11 კლასის მოსწავლეებისთვის და განკუთვნილია საგანის სწავლებისთვის კვირაში 1 ან 2 საათის განმავლობაში.

თანამედროვე დიზაინი, მრავალდონიანი კითხვები და დავალებები, დამატებითი ინფორმაცია და ელექტრონულ აპლიკაციასთან პარალელური მუშაობის შესაძლებლობა ხელს უწყობს სასწავლო მასალის ეფექტურ ათვისებას.

ბრინჯი. 33. კურდღლის ზამთრის შეღებვა

ასე რომ, ევოლუციის მამოძრავებელი ძალების მოქმედების შედეგად ორგანიზმები ვითარდებიან და აუმჯობესებენ გარემო პირობებთან ადაპტაციას. სხვადასხვა ადაპტაციის იზოლირებულ პოპულაციებში ფიქსაციამ საბოლოოდ შეიძლება გამოიწვიოს ახალი სახეობების წარმოქმნა.

გადახედეთ კითხვებს და დავალებებს

1. მოიყვანეთ ორგანიზმების არსებობის პირობებთან შეგუების მაგალითები.

2. რატომ აქვს ზოგიერთ ცხოველს კაშკაშა, არამაღიავებელი ფერი, ზოგი კი პირიქით, მფარველობს?

3. რა არის მიმიკის არსი?

4. ვრცელდება თუ არა ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედება ცხოველების ქცევაზე? მიეცით მაგალითები.

5. როგორია ცხოველებში ადაპტური (დამალვა და გამაფრთხილებელი) შეფერილობის გაჩენის ბიოლოგიური მექანიზმები?

6. არის თუ არა ფიზიოლოგიური ადაპტაციის ფაქტორები, რომლებიც განსაზღვრავენ მთლიანად ორგანიზმის ფიტნეს დონეს?

7. რაში მდგომარეობს ცხოვრების პირობების ნებისმიერი ადაპტაციის ფარდობითობის არსი? მიეცით მაგალითები.

დაფიქრდი! შეასრულე!

1. რატომ არ არის აბსოლუტური ადაპტაცია ცხოვრების პირობებთან? მიეცით მაგალითები, რომლებიც ადასტურებს ნებისმიერი მოწყობილობის ფარდობით ბუნებას.

2. ღორის ლელებს აქვთ დამახასიათებელი ზოლიანი შეფერილობა, რომელიც ასაკთან ერთად ქრება. მოიყვანეთ ფერის ცვლილების მსგავსი მაგალითები მოზრდილებში შთამომავლებთან შედარებით. შეიძლება თუ არა ეს ნიმუში ჩაითვალოს საერთო ცხოველთა სამყაროსთვის? თუ არა, რომელი ცხოველებისთვის და რატომ არის ეს ტიპიური?

3. შეაგროვეთ ინფორმაცია თქვენს მხარეში გამაფრთხილებელი ფერის ცხოველების შესახებ. ახსენით, რატომ არის ამ მასალის ცოდნა ყველასთვის მნიშვნელოვანი. გააკეთეთ საინფორმაციო სტენდი ამ ცხოველების შესახებ. გამართეთ პრეზენტაცია ამ თემაზე დაწყებითი სკოლის მოსწავლეების წინაშე.

კომპიუტერთან მუშაობა

მიმართეთ ელექტრონულ აპლიკაციას. შეისწავლეთ მასალა და შეასრულეთ დავალებები.

გაიმეორე და დაიმახსოვრე!

კაცი

ქცევითი ადაპტაცია არის თანდაყოლილი უპირობო რეფლექსური ქცევა.თანდაყოლილი შესაძლებლობები არსებობს ყველა ცხოველში, მათ შორის ადამიანებში. ახალშობილს შეუძლია საჭმლის წოვა, გადაყლაპვა და საჭმლის მონელება, თვალის დაცემინება, სინათლეზე, ხმასა და ტკივილზე რეაგირება. ეს არის მაგალითები უპირობო რეფლექსები.ქცევის ასეთი ფორმები წარმოიშვა ევოლუციის პროცესში გარკვეულ, შედარებით მუდმივ გარემო პირობებთან ადაპტაციის შედეგად. უპირობო რეფლექსები მემკვიდრეობით მიიღება, ამიტომ ყველა ცხოველი იბადება ასეთი რეფლექსების მზა კომპლექსით.

ყოველი უპირობო რეფლექსი ხდება მკაცრად განსაზღვრული სტიმულის (გაძლიერების) საპასუხოდ: ზოგი საკვებზე, ზოგი ტკივილზე, ზოგიც ახალი ინფორმაციის გამოჩენაზე და ა.შ. უპირობო რეფლექსების რეფლექსური რკალი მუდმივია და გადის ზურგის ტვინში ან ტვინის ღეროში. .

უპირობო რეფლექსების ერთ-ერთი ყველაზე სრულყოფილი კლასიფიკაცია არის აკადემიკოს პ.ვ.სიმონოვის მიერ შემოთავაზებული კლასიფიკაცია. მეცნიერმა შესთავაზა ყველა უპირობო რეფლექსის დაყოფა სამ ჯგუფად, რომლებიც განსხვავდებიან ინდივიდების ურთიერთქმედების თავისებურებებით ერთმანეთთან და გარემოსთან. სასიცოცხლო რეფლექსები(ლათ. vita - სიცოცხლე) მიმართულია ინდივიდის სიცოცხლის შენარჩუნებაზე. მათი შეუსრულებლობა იწვევს ინდივიდის სიკვდილს და განხორციელება არ საჭიროებს იმავე სახეობის სხვა ინდივიდის მონაწილეობას. ამ ჯგუფში შედის საკვების და სასმელის რეფლექსები, ჰომეოსტატიკური რეფლექსები (სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნება, სუნთქვის ოპტიმალური სიხშირე, გულისცემა და ა. (თავდასხმა მუქარის ობიექტზე) და სხვა.

რომ ზოოსოციალური,ან როლური თამაში რეფლექსებიმოიცავს თანდაყოლილი ქცევის იმ ვარიანტებს, რომლებიც წარმოიქმნება მათი სახეობის სხვა ინდივიდებთან ურთიერთობისას. ეს არის სექსუალური, მშობელ-შვილური, ტერიტორიული, იერარქიული რეფლექსები.

მესამე ჯგუფი არის თვითგანვითარების რეფლექსები.ისინი არ არიან დაკავშირებული კონკრეტულ სიტუაციასთან ადაპტაციასთან, მაგრამ, როგორც იქნა, მომავლისკენ არიან მიმართული. მათ შორისაა საძიებო, მიბაძვითი და სათამაშო ქცევა.

<<< Назад

წინ >>>

ზოგადი იდეები ბიოქიმიური მექანიზმების შესახებ

ცოცხალი ორგანიზმების ადაპტაცია გარემოსთან

არსებობს ადაპტაციური მექანიზმების 3 ტიპი:

1. უჯრედების ან სხეულის სითხეების მაკრომოლეკულური კომპონენტების ადაპტაცია.

ასეთი მოწყობილობის 2 ტიპი არსებობს:

- რაოდენობის ცვლილებაარსებული ტიპის მაკრომოლეკულების (კონცენტრაციები), როგორიცაა ფერმენტები;

- ახალი ტიპის მაკრომოლეკულების ფორმირებამაგალითად, ახალი იზოფერმენტები, რომლებიც ცვლის ადრე არსებულ მაკრომოლეკულებს.

2. მიკროგარემოს ადაპტაცია, რომელშიც მაკრომოლეკულები ფუნქციონირებენ. მაგალითად, იცვლება გარემოს ოსმოსური თვისებები ან გახსნილი ნივთიერებების შემადგენლობა.

3. ადაპტაცია ფუნქციურ დონეზე. ამ შემთხვევაში მაკრომოლეკულური სისტემების, განსაკუთრებით ფერმენტების ეფექტურობის ცვლილება არ არის დაკავშირებული უჯრედში არსებული მაკრომოლეკულების რაოდენობის ან მათი ტიპების ცვლილებასთან. ამ შემთხვევაში ადაპტაცია უზრუნველყოფილია უკვე არსებული მაკრომოლეკულური სისტემების გამოყენების ცვლილებით კონკრეტული აქტივობის მიმდინარე ადგილობრივი საჭიროებების შესაბამისად. ეს ხორციელდება მეტაბოლური რეგულირების დონეზე ფერმენტების აქტივობის გაზრდით ან შემცირებით.

ადაპტაციური ცვლილებები ფერმენტულ სისტემებში

ფერმენტების 2 ძირითადი ფუნქცია: კატალიზური და მარეგულირებელი.

ადაპტაციის განხორციელების აუცილებლობის მიზეზები ფერმენტების ნაკრების ან მათი კონცენტრაციის შეცვლით:

1. ორგანიზმის მოთხოვნილებების ცვლილება გარემოს ცვლილებისას ან განვითარების ახალ საფეხურზე გადასვლას;

2. გარემოს ფიზიკური ფაქტორების (ტემპერატურა, წნევა და სხვა) ცვლილება;

3. გარემოს ქიმიური ფაქტორების ცვლილება.

ადაპტაციები მაკრომოლეკულების მიკროგარემოს დონეზე

ოსმორეგულაციის მნიშვნელობა.

· გარკვეული ტიპის გამხსნელების შერჩევა „ოსმოსურ ეფექტორებად“.

· მაკრომოლეკულების ლიპიდური გარემოს მნიშვნელობა.

· pH მნიშვნელობის უზრუნველყოფა.

მაკრომოლეკულების მიკროგარემოს სათანადო რეგულირებით, ორგანიზმის ადაპტაცია გარე გარემოში ცვლილებებთან შეიძლება არ მოითხოვდეს რაიმე ცვლილებას თავად მაკრომოლეკულებში.

ადაპტაცია მეტაბოლური აქტივობის შეცვლით

ეს ადაპტაცია შეიძლება იყოს პასუხი:

1. ენერგეტიკული საჭიროებების შეცვლა;

2. ჟანგბადის მიწოდების ცვლილება;

3. მიგრაციასთან და შიმშილთან დაკავშირებული ფაქტორების გავლენა;

4. გარემოს ფიზიკური პირობების ცვლილება;

5. ჰორმონალური სტატუსის ცვლილება.

ბიოქიმიური ადაპტაციის მაჩვენებელი

რაც უფრო მეტი დროა დაშვებული ადაპტაციური ცვლილებებისთვის, მით მეტია შესაძლო ადაპტაციური მექანიზმების არჩევანი.

გენეტიკური ადაპტაციახდება მრავალი თაობის განმავლობაში. არსებობს მუტაციები მარეგულირებელ გენებში, ამინომჟავების ჩანაცვლება ახალი იზოფერმენტების წარმოქმნით, ახალი მოლეკულების გაჩენით.

მაგალითი: გლიკოპროტეინის პოლიპეპტიდის „ანტიფრიზის“ გამოჩენა ყინულს შორის მცხოვრებ ზღვის ძვლოვან თევზებში.

ევოლუციის პროცესში, ბუნებრივი გადარჩევისა და არსებობისთვის ბრძოლის შედეგად, წარმოიქმნება ორგანიზმების ადაპტაცია (ადაპტაცია) ცხოვრების გარკვეულ პირობებთან. თავად ევოლუცია არსებითად არის ადაპტაციების ფორმირების უწყვეტი პროცესი, რომელიც მიმდინარეობს შემდეგი სქემის მიხედვით: რეპროდუქციის ინტენსივობა -> ბრძოლა არსებობისთვის -> შერჩევითი სიკვდილი -> ბუნებრივი გადარჩევა -> ფიტნესი.

ადაპტაციები გავლენას ახდენს ორგანიზმების სასიცოცხლო პროცესების სხვადასხვა ასპექტზე და, შესაბამისად, შეიძლება იყოს რამდენიმე სახის.

მორფოლოგიური ადაპტაციები

ისინი დაკავშირებულია სხეულის სტრუქტურის ცვლილებასთან. მაგალითად, წყლის ფრინველებში (ამფიბიები, ფრინველები და ა.შ.) თითებს შორის გარსების გაჩენა, ჩრდილოეთ ძუძუმწოვრებში სქელი ქურთუკი, ჭაობის ფრინველებში გრძელი ფეხები და გრძელი კისერი, მტაცებელ მტაცებლებში მოქნილი სხეული (მაგ. ) და ა.შ.. თბილსისხლიან ცხოველებში ჩრდილოეთით გადაადგილებისას აღინიშნება სხეულის საშუალო ზომის ზრდა (ბერგმანის წესი), რაც ამცირებს ფარდობით ზედაპირს და სითბოს გადაცემას. ფსკერის თევზში ბრტყელი სხეული ყალიბდება (ძაფები, თხრილები და ა.შ.). ჩრდილოეთ განედებსა და მაღალმთიან რეგიონებში მცენარეებს ხშირად აქვთ მცოცავი და ბალიშისებური ფორმები, ნაკლებად ზიანდება ძლიერი ქარისგან და უკეთესად თბება მზისგან ნიადაგის ფენაში.

დამცავი შეფერილობა

დამცავი შეფერილობა ძალზე მნიშვნელოვანია ცხოველთა სახეობებისთვის, რომლებსაც არ გააჩნიათ მტაცებლებისგან დაცვის ეფექტური საშუალებები. მისი წყალობით, ცხოველები ნაკლებად შესამჩნევი ხდებიან ადგილზე. მაგალითად, კვერცხებით გამოჩეკილი მდედრი ფრინველი თითქმის არ განსხვავდება ტერიტორიის ფონისგან. ფრინველის კვერცხები ასევე შეფერილია, რათა შეესაბამებოდეს ფართობის ფერს. ქვედა თევზს, მწერების უმეტესობას და ცხოველთა სხვა სახეობებს აქვს დამცავი შეფერილობა. ჩრდილოეთით უფრო ხშირია თეთრი ან ღია შეფერილობა, რაც ხელს უწყობს თოვლში შენიღბვას (პოლარული დათვი, პოლარული ბუ, არქტიკული მელა, ქინძისთავები - თეთრი ლეკვები და ა.შ.). რიგ ცხოველებს განუვითარდათ შეფერილობა, რომელიც წარმოიქმნა ღია და მუქი ზოლების ან ლაქების მონაცვლეობით, რაც მათ ნაკლებად შესამჩნევს ხდის ბუჩქებსა და მკვრივ ბუჩქებში (ვეფხვები, ახალგაზრდა გარეული ღორი, ზებრები, ლაქებიანი ირმები და ა.შ.). ზოგიერთ ცხოველს შეუძლია შეცვალოს ფერი ძალიან სწრაფად, პირობებიდან გამომდინარე (ქამელეონები, რვაფეხები, ფანქარი და ა.შ.).

Შენიღბვას

შენიღბვის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ სხეულის ფორმა და მისი ფერი ცხოველებს ჰგავს ფოთლებს, კვანძებს, ტოტებს, ქერქს ან მცენარეების ეკლებს. ხშირად გვხვდება მცენარეებზე მცხოვრებ მწერებში.

გამაფრთხილებელი ან მუქარის შეფერილობა

ზოგიერთი სახის მწერები, რომლებსაც აქვთ შხამიანი ან სუნიანი ჯირკვლები, აქვთ ნათელი გამაფრთხილებელი ფერი. ამიტომ, მტაცებლებს, რომლებიც ერთხელ შეხვდნენ მათ, ახსოვს ეს ფერი დიდი ხნის განმავლობაში და აღარ ესხმიან თავს ასეთ მწერებს (მაგალითად, ვოსფსებს, ბუმბერაზებს, ლედიბუგებს, კოლორადოს კარტოფილის ხოჭოებს და სხვა რიგს).

მიმიკა

მიმიკა არის უვნებელი ცხოველების შეღებვა და სხეულის ფორმა, რომელიც მიბაძავს მათ შხამიან კოლეგებს. მაგალითად, ზოგიერთი არაშხამიანი გველი შხამიანს ჰგავს. ციკადები და ჭიკჭიკები დიდ ჭიანჭველებს წააგავს. ზოგიერთ პეპელას ფრთებზე დიდი ლაქები აქვს, რომელიც მტაცებლების თვალებს წააგავს.

ფიზიოლოგიური ადაპტაციები

ამ ტიპის ადაპტაცია დაკავშირებულია ორგანიზმებში მეტაბოლიზმის რესტრუქტურიზაციასთან. მაგალითად, თბილსისხლიანობის და თერმორეგულაციის გაჩენა ფრინველებსა და ძუძუმწოვრებში. უფრო მარტივ შემთხვევებში, ეს არის ადაპტაცია საკვების გარკვეულ ფორმებთან, გარემოს მარილის შემადგენლობასთან, მაღალ ან დაბალ ტემპერატურასთან, ნიადაგისა და ჰაერის ტენიანობასთან ან სიმშრალესთან და ა.შ.

ბიოქიმიური ადაპტაციები

ქცევითი ადაპტაციები

ამ ტიპის ადაპტაცია დაკავშირებულია გარკვეულ პირობებში ქცევის ცვლილებასთან. მაგალითად, შთამომავლობაზე ზრუნვა იწვევს ახალგაზრდა ცხოველების უკეთეს გადარჩენას და ზრდის მათი პოპულაციის გამძლეობას. შეჯვარების პერიოდში ბევრი ცხოველი ქმნის ცალკეულ ოჯახებს, ზამთარში კი ისინი ერთდებიან ფარებში, რაც ხელს უწყობს მათ საკვებს ან დაცვას (მგლები, მრავალი სახეობის ფრინველი).

პერიოდულ გარემო ფაქტორებთან ადაპტაცია

ეს არის ადაპტაცია გარემო ფაქტორებთან, რომლებსაც აქვთ გარკვეული პერიოდულობა მათ გამოვლინებაში. ამ ტიპში შედის აქტივობისა და დასვენების პერიოდების ყოველდღიური მონაცვლეობა, ნაწილობრივი ან სრული ანაბიოზის მდგომარეობა (ფოთლების ცვენა, ცხოველების ზამთრის ან ზაფხულის დიაპაუზები და ა.შ.), სეზონური ცვლილებებით გამოწვეული ცხოველების მიგრაცია და ა.შ.

ექსტრემალურ ცხოვრების პირობებთან ადაპტაცია

მცენარეები და ცხოველები, რომლებიც ცხოვრობენ უდაბნოებსა და პოლარულ რეგიონებში, ასევე იძენენ უამრავ სპეციფიკურ ადაპტაციას. კაქტუსებში ფოთლები ევოლუციაში გადაიქცა ეკლებად (აორთქლების შესამცირებლად და ცხოველების მიერ ჭამისგან თავის დასაცავად), ხოლო ღერო გადაიქცა ფოტოსინთეზურ ორგანოდ და რეზერვუარად. უდაბნოს მცენარეებს აქვთ გრძელი ფესვთა სისტემა, რომელიც საშუალებას აძლევს მათ ამოიღონ წყალი დიდი სიღრმეებიდან. უდაბნოს ხვლიკებს შეუძლიათ იცხოვრონ წყლის გარეშე მწერების ჭამით და წყლის მიღებით მათი ცხიმების ჰიდროლიზით. ჩრდილოეთის ცხოველებში, სქელი ბეწვის გარდა, დიდია კანქვეშა ცხიმის მარაგიც, რაც ამცირებს სხეულის გაგრილებას.

ადაპტაციების შედარებითი ბუნება

ყველა ადაპტაცია მიზანშეწონილია მხოლოდ გარკვეული პირობებისთვის, რომელშიც ისინი განვითარდა. როდესაც ეს პირობები იცვლება, ადაპტაციამ შეიძლება დაკარგოს ღირებულება ან ზიანი მიაყენოს მათ მქონე ორგანიზმებს. კურდღლების თეთრი ფერი, რომელიც კარგად იცავს მათ თოვლში, საშიში ხდება ზამთარში მცირე თოვლით ან ძლიერი დათბობით.

ადაპტაციების ფარდობითი ბუნება ასევე კარგად არის დადასტურებული პალეონტოლოგიური მონაცემებით, რომლებიც მოწმობენ ცხოველთა და მცენარეთა დიდი ჯგუფების გადაშენებას, რომლებიც ვერ გადაურჩნენ ცხოვრების პირობების ცვლილებას.

ადაპტაციის ევოლუცია ბუნებრივი გადარჩევის მთავარი შედეგია. ადაპტაციის კლასიფიკაცია: მორფოლოგიური, ფიზიოლოგიურ-ბიოქიმიური, ეთოლოგიური, სპეციფიკური ადაპტაციები: კონგრუენციები და კოოპერაციები. ორგანული მიზანშეწონილობის ფარდობითობა.

პასუხი: ადაპტაცია არის ინდივიდის, პოპულაციის, სახეობის ან ორგანიზმების საზოგადოების ნებისმიერი მახასიათებელი, რომელიც ხელს უწყობს კონკურენციის წარმატებას და უზრუნველყოფს აბიოტიკური ფაქტორებისადმი წინააღმდეგობას. ეს საშუალებას აძლევს ორგანიზმებს იარსებონ ამ გარემო პირობებში და დატოვონ შთამომავლობა. ადაპტაციის კრიტერიუმებია: სიცოცხლისუნარიანობა, კონკურენტუნარიანობა და ნაყოფიერება.

ადაპტაციის სახეები

ყველა ადაპტაცია იყოფა ადაპტაციად და ევოლუციური ადაპტაციად. განსახლება შექცევადი პროცესია. ისინი წარმოიქმნება გარემო პირობების უეცარი ცვლილებისას. მაგალითად, გადატანის დროს ცხოველები მათთვის ახალ გარემოში შედიან, მაგრამ თანდათან ეჩვევიან. მაგალითად, ადამიანი, რომელიც გადავიდა შუა ხაზიდან ტროპიკებში ან შორეულ ჩრდილოეთში, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში განიცდის დისკომფორტს, მაგრამ საბოლოოდ ეგუება ახალ პირობებს. ევოლუციური ადაპტაცია შეუქცევადია და შედეგად მიღებული ცვლილებები გენეტიკურად ფიქსირდება. ეს მოიცავს ყველა ადაპტაციას, რომელზედაც მოქმედებს ბუნებრივი გადარჩევა. მაგალითად, დამცავი შეღებვა ან სწრაფი გაშვება.

მორფოლოგიური ადაპტაციებიგამოიხატება სტრუქტურის უპირატესობებში, დამცავ შეფერილობაში, გამაფრთხილებელ შეფერილობაში, მიმიკაში, შენიღბვაში, ადაპტაციურ ქცევაში.

სტრუქტურის უპირატესობაა სხეულის ოპტიმალური პროპორციები, თმის ან ბუმბულის საფარის მდებარეობა და სიმკვრივე და ა.შ. ცნობილია წყლის ძუძუმწოვრის - დელფინის გარეგნობა.

მიმიკა არის სხვადასხვა სახეობის ჰომოლოგიური (იგივე) მუტაციების შედეგი, რომელიც ეხმარება დაუცველ ცხოველებს გადარჩენაში.

შენიღბვა - ადაპტაციები, რომლებშიც ცხოველების სხეულის ფორმა და ფერი ერწყმის მიმდებარე ობიექტებს

ფიზიოლოგიური ადაპტაციები- მეტაბოლიზმის სპეციფიკური მახასიათებლების შეძენა სხვადასხვა გარემო პირობებში. ისინი უზრუნველყოფენ სხეულს ფუნქციურ სარგებელს. ისინი პირობითად იყოფა სტატიკურ (მუდმივი ფიზიოლოგიური პარამეტრები - ტემპერატურა, წყალ-მარილის ბალანსი, შაქრის კონცენტრაცია და ა.შ.) და დინამიკურ (ადაპტაცია ფაქტორის მოქმედების რყევებთან - ტემპერატურის, ტენიანობის, განათების, მაგნიტური ველის ცვლილება და ა.შ.). ). ასეთი ადაპტაციის გარეშე შეუძლებელია ორგანიზმში სტაბილური მეტაბოლიზმის შენარჩუნება გარემოს მუდმივად ცვალებად პირობებში. მოვიყვანოთ რამდენიმე მაგალითი. ხმელეთის ამფიბიებში დიდი რაოდენობით წყალი იკარგება კანის მეშვეობით. თუმცა, მათი მრავალი სახეობა აღწევს უდაბნოებსა და ნახევრად უდაბნოებშიც კი. ძალიან საინტერესოა ადაპტაციები, რომლებიც ვითარდება მყვინთავ ცხოველებში. ბევრ მათგანს შეუძლია ჟანგბადის გარეშე შედარებით დიდი ხნის განმავლობაში. მაგალითად, სელაპები 100-200 და თუნდაც 600 მეტრის სიღრმეზე იძირებიან და წყლის ქვეშ რჩებიან 40-60 წუთის განმავლობაში. მწერების ქიმიური ორგანოები საოცრად მგრძნობიარეა.

ბიოქიმიური ადაპტაციებიუზრუნველყოს უჯრედში ბიოქიმიური რეაქციების ოპტიმალური მიმდინარეობა, მაგალითად, ფერმენტული კატალიზის მოწესრიგება, რესპირატორული პიგმენტებით გაზების სპეციფიკური შებოჭვა, საჭირო ნივთიერებების სინთეზი გარკვეულ პირობებში და ა.შ.

ეთოლოგიური ადაპტაცია არის ყველა ქცევითი რეაქცია, რომელიც მიზნად ისახავს ინდივიდების გადარჩენას და, შესაბამისად, სახეობებს მთლიანობაში. ეს რეაქციებია:

ქცევა საკვებისა და სექსუალური პარტნიორის ძიებისას,

დაწყვილება,

შთამომავლობის აღზრდა,

საფრთხის თავიდან აცილება და სიცოცხლის დაცვა საფრთხის შემთხვევაში,

აგრესია და მუქარის პოზები

გულგრილობა და მრავალი სხვა.

ზოგიერთი ქცევითი რეაქცია მემკვიდრეობით მიიღება (ინსტინქტები), სხვები შეძენილია სიცოცხლის განმავლობაში (განპირობებული რეფლექსები).

სახეობების ადაპტაციაგვხვდება ერთი და იმავე სახეობის ინდივიდთა ჯგუფის ანალიზში, ისინი ძალიან მრავალფეროვანია მათი გამოვლინებით. მთავარია სხვადასხვა კონგრუენციები, მუტაციურობის დონე, შიდასახეობრივი პოლიმორფიზმი, სიმრავლის დონე და მოსახლეობის ოპტიმალური სიმჭიდროვე.

კონგრუენციებიწარმოადგენენ ყველა მორფოფიზიოლოგიურ და ქცევით მახასიათებელს, რაც ხელს უწყობს სახეობის, როგორც ინტეგრალური სისტემის არსებობას. რეპროდუქციული კონგრუენციები უზრუნველყოფს რეპროდუქციას. ზოგიერთი მათგანი პირდაპირ კავშირშია გამრავლებასთან (გენიტალური ორგანოების შესაბამისობა, კვების ადაპტაცია და ა.შ.), ზოგი კი მხოლოდ ირიბად (სხვადასხვა სასიგნალო ნიშნები: ვიზუალი - საქორწილო ჩაცმულობა, რიტუალური ქცევა; ხმა - ჩიტების ხმა, მამრი ირმის ღრიალი. ნაოჭების დროს და სხვა; ქიმიური - სხვადასხვა მიმზიდველი ნივთიერებები, მაგალითად, მწერების ფერომონები, არტიოდაქტილების სეკრეცია, კატები, ძაღლები და ა.შ.).

კონგრუენციები მოიცავს ყველა ფორმას ინტრასპეციფიკურს თანამშრომლობა, - კონსტიტუციური, ტროფიკული და რეპროდუქციული. კონსტიტუციური თანამშრომლობაგამოიხატება ორგანიზმების კოორდინირებულ მოქმედებებში არახელსაყრელ პირობებში, რაც ზრდის გადარჩენის შანსებს. ზამთარში ფუტკრები ბურთად იკრიბებიან და მათ მიერ გამოწვეულ სითბოს თანადათბობაზე ხარჯავენ. ამ შემთხვევაში, ყველაზე მაღალი ტემპერატურა იქნება ბურთის ცენტრში და პერიფერიიდან (სადაც უფრო ცივა) ინდივიდები მუდმივად იქ ისწრაფვიან. ამრიგად, მწერების მუდმივი მოძრაობაა და ერთად ისინი უსაფრთხოდ გამოზამთრებენ. ინკუბაციის დროს პინგვინები ასევე იკრიბებიან მჭიდრო ჯგუფში, ცხვრები ცივ ამინდში და ა.შ.

ტროფიკული თანამშრომლობაშედგება ორგანიზმების გაერთიანებაში საკვების მიღების მიზნით. ამ მიმართულებით ერთობლივი აქტივობა პროცესს უფრო პროდუქტიულს ხდის. მაგალითად, მგლების ხროვა ბევრად უფრო ეფექტურად ნადირობს, ვიდრე ერთი ინდივიდი. ამავდროულად, ბევრ სახეობაში არის მოვალეობების დაყოფა - ზოგიერთი ინდივიდი გამოყოფს არჩეულ მსხვერპლს ძირითადი ნახირისგან და ჩასვრის მას ჩასაფრებაში, სადაც მათი ნათესავები იმალებოდნენ და ა.შ. მცენარეებში ასეთი თანამშრომლობა გამოხატულია ერთობლივი დაჩრდილვით. ნიადაგი, რომელიც ხელს უწყობს მასში ტენის შენარჩუნებას.

რეპროდუქციული თანამშრომლობაზრდის გამრავლების წარმატებას და ხელს უწყობს შთამომავლობის გადარჩენას. ბევრ ფრინველში ინდივიდები იკრიბებიან ლეკებზე და ასეთ პირობებში უფრო ადვილია პოტენციური პარტნიორის ძებნა. იგივე ხდება ქვირითის ადგილებში, წვეტიან ღეროებში და ა.შ. მცენარეებში დამტვერვის ალბათობა იზრდება, როდესაც ისინი იზრდებიან ჯგუფურად და ცალკეულ ინდივიდებს შორის მანძილი მცირეა.

ორგანული მიზანშეწონილობის კანონი ანუ არისტოტელეს კანონი

1. რაც უფრო ღრმა და მრავალმხრივი მეცნიერება შეისწავლის ცოცხალ ფორმებს, მით უფრო სრულად ვლინდება ისინი. მიზანშეწონილობა,ანუ მათი ორგანიზაციის მიზანმიმართული, ჰარმონიული, თითქოსდა გონივრული ბუნება, ინდივიდუალური განვითარება და გარემოსთან ურთიერთობა. ორგანული მიზანშეწონილობა ვლინდება ცოცხალი ფორმების სპეციფიკური თავისებურებების ბიოლოგიური როლის გააზრების პროცესში.

2. მიზანშეწონილობა თანდაყოლილია ყველა ტიპში. იგი გამოიხატება ბიოლოგიური ობიექტების სტრუქტურებისა და დანიშნულების დახვეწილ ურთიერთ შესაბამისობაში, ცხოვრების პირობებთან ცოცხალი ფორმების ადაპტირებაში, ბუნებრივი აქცენტიინდივიდუალური განვითარების თავისებურებები, ბიოლოგიური სახეობების არსებობისა და ქცევის ფორმების ადაპტაციურ ბუნებაში.

3. ორგანულმა მიზანშეწონილობამ, რომელიც გახდა ანტიკური მეცნიერების ანალიზის საგანი და საფუძვლად დაედო ცოცხალი ბუნების ტელეოლოგიურ და რელიგიურ ინტერპრეტაციებს, მიიღო მატერიალისტური ახსნა დარვინის დოქტრინაში. შემოქმედებითი როლიბუნებრივი გადარჩევა, რომელიც გამოიხატება ბიოლოგიური ევოლუციის ადაპტაციურ ბუნებაში.

ეს არის იმ განზოგადებების თანამედროვე ფორმულირება, რომელთა სათავეები არისტოტელემდე მიდის, რომელმაც წამოაყენა იდეები საბოლოო მიზეზების შესახებ.

ორგანული მიზანშეწონილობის კონკრეტული გამოვლინების შესწავლა ბიოლოგიის ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ამოცანაა. როდესაც გავარკვიეთ, რას ემსახურება შესასწავლი ბიოლოგიური ობიექტის ესა თუ ის მახასიათებელი, რა ბიოლოგიური მნიშვნელობა აქვს ამ მახასიათებელს, დარვინის ევოლუციური თეორიის წყალობით, ვუახლოვდებით პასუხს კითხვაზე, რატომ და როგორ წარმოიშვა იგი. განვიხილოთ ორგანული მიზანშეწონილობის გამოვლინებები ბიოლოგიის სხვადასხვა დარგთან დაკავშირებულ მაგალითებზე.

ციტოლოგიის დარგში ორგანული მიზანშეწონილობის ნათელი, საილუსტრაციო მაგალითია მცენარეებსა და ცხოველებში უჯრედების დაყოფა. განტოლების (მიტოზის) და შემცირების (მეიოზის) გაყოფის მექანიზმები განსაზღვრავს მოცემული მცენარის ან ცხოველის სახეობის უჯრედებში ქრომოსომების რაოდენობის მუდმივობას. დიპლოიდური ნაკრების გაორმაგება მიტოზში ინარჩუნებს ქრომოსომების რაოდენობის მუდმივობას გამყოფ სომატურ უჯრედებში. სასქესო უჯრედების ფორმირებისას ქრომოსომის ნაკრების ჰაპლოიდიზაცია და ჩანასახოვანი უჯრედების შერწყმის შედეგად ზიგოტის ფორმირებისას მისი აღდგენა უზრუნველყოფს ქრომოსომების რაოდენობის შენარჩუნებას სქესობრივი გამრავლების დროს. ნორმიდან გადახრები, რაც იწვევს უჯრედების პოლიპლოიდიზაციას, ანუ ქრომოსომების რაოდენობის გამრავლებას ნორმალურთან მიმართებაში, წყდება ბუნებრივი გადარჩევის სტაბილიზატორის ეფექტით ან ემსახურება გენეტიკური იზოლაციის, პოლიპლოიდური ფორმის იზოლაციის პირობას. მისი შესაძლო გარდაქმნით ახალ სახეობად. ამავდროულად, კვლავ მოქმედებს ციტოგენეტიკური მექანიზმები, რომლებიც განსაზღვრავენ ქრომოსომული ნაკრების შენარჩუნებას, მაგრამ უკვე ახალ, პოლიპლოიდურ დონეზე.

მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმის ინდივიდუალური განვითარების პროცესში იქმნება სხვადასხვა ფუნქციური დანიშნულების უჯრედები, ქსოვილები და ორგანოები. ამ სტრუქტურების შესაბამისობა მათ მიზანთან, მათი ურთიერთქმედება ორგანიზმის განვითარებისა და ფუნქციონირების პროცესში ორგანული მიზანშეწონილობის დამახასიათებელი გამოვლინებაა.

ორგანული მიზანშეწონილობის მაგალითების ფართო არეალი უზრუნველყოფილია ცოცხალი ფორმების რეპროდუქციისა და გავრცელების ადაპტაციით. დავასახელოთ რამდენიმე მათგანი. მაგალითად, ბაქტერიული სპორები ძალიან მდგრადია არახელსაყრელი გარემო პირობების მიმართ. აყვავებული მცენარეები ადაპტირებულია ჯვარედინი დამტვერვისთვის, კერძოდ მწერების დახმარებით. რიგი მცენარის ნაყოფი და თესლი ადაპტირებულია ცხოველების დახმარებით გავრცელებისთვის. სექსუალური ინსტინქტები და შთამომავლობაზე ზრუნვის ინსტინქტები დამახასიათებელია ორგანიზაციის ყველაზე მრავალფეროვანი დონის ცხოველებისთვის. ხიზილალისა და კვერცხების სტრუქტურა უზრუნველყოფს ცხოველების განვითარებას შესაბამის გარემოში. სარძევე ჯირკვლები უზრუნველყოფს ძუძუმწოვრების შთამომავლობის ადექვატურ კვებას.

სახეობების თანამედროვე კონცეფციები. არსებობის რეალობა და სახეობათა ბიოლოგიური მნიშვნელობა.

პასუხი: სახეობა არის დედამიწაზე სიცოცხლის ორგანიზების ერთ-ერთი მთავარი ფორმა და ბიოლოგიური მრავალფეროვნების კლასიფიკაციის მთავარი ერთეული. თანამედროვე სახეობების მრავალფეროვნება უზარმაზარია. სხვადასხვა შეფასებით, ამჟამად დედამიწაზე ცხოვრობს დაახლოებით 2-2,5 მილიონი სახეობა (1,5-2 მილიონამდე ცხოველური სახეობა და 500 ათასამდე მცენარეული სახეობა). ახალი სახეობების აღწერის პროცესი მუდმივად მიმდინარეობს. ყოველწლიურად აღწერილია ასობით და ათასობით ახალი სახეობის მწერები და სხვა უხერხემლოები და მიკროორგანიზმები. სახეობების განაწილება კლასების, ოჯახებისა და გვარების მიხედვით ძალიან არათანაბარია. არსებობს ჯგუფები დიდი რაოდენობით სახეობებით და ჯგუფებით - თუნდაც მაღალი ტაქსონომიური რანგის - წარმოდგენილია რამდენიმე სახეობით თანამედროვე ფაუნასა და ფლორაში. მაგალითად, ქვეწარმავლების მთელი ქვეკლასი წარმოდგენილია მხოლოდ ერთი სახეობით - ტუატარა.

ამავდროულად, თანამედროვე სახეობათა მრავალფეროვნება გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე გადაშენებული სახეობების რაოდენობა. ადამიანის საქმიანობის გამო ყოველწლიურად უამრავი სახეობა იღუპება. ვინაიდან ბიომრავალფეროვნების კონსერვაცია კაცობრიობის არსებობის შეუცვლელი პირობაა, ეს პრობლემა დღეს გლობალური ხდება. კ. ლინეუსმა ჩაუყარა საფუძველი ცოცხალი ორგანიზმების თანამედროვე ტაქსონომიას (The System of Nature, 1735). კ. ლინეუსმა აღმოაჩინა, რომ სახეობებში ბევრი არსებითი მახასიათებელი თანდათან იცვლება, ასე რომ ისინი შეიძლება განლაგდეს უწყვეტ სერიებში. K. Linnaeus განიხილავდა სახეობებს, როგორც ცოცხალ ორგანიზმთა ობიექტურად არსებულ ჯგუფებს, რომლებიც საკმაოდ ადვილად გამოირჩევიან ერთმანეთისგან.

სახეობის ბიოლოგიური კონცეფცია.ბიოლოგიური კონცეფცია ჩამოყალიბდა XX საუკუნის 30-60-იან წლებში. ევოლუციის სინთეზურ თეორიასა და სახეობათა აგებულების მონაცემებზე დაყრდნობით. იგი უდიდესი სისრულით იქნა შემუშავებული მაირის წიგნში Zoological Species and Evolution (1968) მაირმა ბიოლოგიური კონცეფცია ჩამოაყალიბა სამი პუნქტის სახით: სახეობები განისაზღვრება არა განსხვავებებით, არამედ იზოლაციით; სახეობები შედგება არა დამოუკიდებელი ინდივიდებისგან, არამედ პოპულაციებისაგან; სახეობები განისაზღვრება მათი ურთიერთობის საფუძველზე სხვა სახეობების პოპულაციებთან. გადამწყვეტი კრიტერიუმია არა ნაყოფიერების შეჯვარება, არამედ რეპროდუქციული იზოლაცია“. ამრიგად, ბიოლოგიური კონცეფციის მიხედვით სახეობა არის რეალურად ან პოტენციურად შეჯვარებული პოპულაციების ჯგუფი, რომლებიც რეპროდუქციულად იზოლირებულნი არიან სხვა ასეთი პოპულაციებისგან.ამ კონცეფციას ასევე უწოდებენ პოლიტიპური.ბიოლოგიური კონცეფციის დადებითი მხარე არის მკაფიო თეორიული საფუძველი, რომელიც კარგად არის განვითარებული მაირის და ამ კონცეფციის სხვა მხარდამჭერების ნაშრომებში. თუმცა, ეს კონცეფცია არ გამოიყენება სქესობრივი გამრავლების სახეობებზე და პალეონტოლოგიაში. სახეობის მორფოლოგიური კონცეფცია ჩამოყალიბდა ტიპოლოგიური, უფრო ზუსტად, მრავალგანზომილებიანი პოლიტიპური სახეობის საფუძველზე. ამავე დროს, ის წარმოადგენს წინ გადადგმულ ნაბიჯს ამ ცნებებთან შედარებით. მისი თქმით, ხედვა არის ინდივიდების ერთობლიობა, რომლებსაც აქვთ მორფოლოგიური, ფიზიოლოგიური და ბიოქიმიური მახასიათებლების მემკვიდრეობითი მსგავსება, თავისუფლად ერწყმის ერთმანეთს და იძლევა ნაყოფიერ შთამომავლობას, ადაპტირებულია გარკვეულ საცხოვრებელ პირობებზე და იკავებს ბუნებაში გარკვეულ ტერიტორიას - ტერიტორიას.ამრიგად, სახეობების ორი კონცეფცია ძირითადად განხილულია და გამოიყენება მიმდინარე ლიტერატურაში: ბიოლოგიური და მორფოლოგიური (ტაქსონომიური).

არსებობის რეალობა და სახეობათა ბიოლოგიური მნიშვნელობა.

ბიოლოგიური მეცნიერების ობიექტებისთვის არსებობა ნიშნავს ბიოლოგიური რეალობის სუბიექტურ-ონტოლოგიურ მახასიათებლებს. აქედან გამომდინარე, გენის, სახეობის არსებობის პრობლემა და ა.შ. "გადაწყვეტილია ამ დონის ენაზე შესაბამისი ექსპერიმენტული და "დაკვირვების" მეთოდების, ჰიპოთეზების, ცნებების აგებით, რომლებიც ამ ერთეულებს მათი ობიექტური რეალობის ელემენტებად მიიჩნევენ." ბიოლოგიური რეალობა ჩამოყალიბდა „ცხოვრების“ სხვადასხვა დონის არსებობის გათვალისწინებით, რაც წარმოადგენს ბიოლოგიური ობიექტებისა და მათი ურთიერთობის განვითარების კომპლექსურ იერარქიას.

ბიომრავალფეროვნებაბევრისთვის კმაყოფილების მთავარი წყაროა ადამიანის მოთხოვნილებებიდა ემსახურება მის ადაპტაციას ცვალებად გარემო პირობებთან. ბიომრავალფეროვნების პრაქტიკული ღირებულება მდგომარეობს იმაში, რომ ის არსებითად არის ბიოლოგიური რესურსების ამოუწურავი წყარო. ეს არის, პირველ რიგში, საკვები პროდუქტები, მედიკამენტები, ტანსაცმლის ნედლეულის წყაროები, სამშენებლო მასალების წარმოება და ა.შ. ბიომრავალფეროვნებას დიდი მნიშვნელობა აქვს ადამიანის დასვენების ორგანიზებისთვის.

ბიომრავალფეროვნება უზრუნველყოფს სოფლის მეურნეობის გენეტიკურ რესურსებს, წარმოადგენს მსოფლიო სასურსათო უსაფრთხოების ბიოლოგიურ საფუძველს და კაცობრიობის არსებობის აუცილებელ პირობას. კულტურებთან დაკავშირებული რიგი ველური მცენარეები ძალიან მნიშვნელოვანია ეკონომიკისთვის ეროვნულ და გლობალურ დონეზე. მაგალითად, კალიფორნიული ქერის ეთიოპიური ჯიშები უზრუნველყოფს 160 მილიონი დოლარის ღირებულების დაავადების გამომწვევი ვირუსებისგან დაცვას. აშშ წელიწადში. თურქეთში ველური ხორბლის ჯიშებით მიღწეული გენეტიკური დაავადებების წინააღმდეგობა 50 მილიონ დოლარად არის შეფასებული