Глава II - §1. Приспособление организмов к условиям среды

Под аутэкологией обычно понимают воздействие на вид абиотиче-ских и иных факторов среды, определяющих границы его распростра-нения. Сюда же относят многочисленные исследования по физиологи-ческой экологии, изучающие протекание процессов в организме под воздействием факторов различной интенсивности, то есть адаптации организма к действующим на него факторам.

Ж.Б. Ламарк опирался в своих исследованиях на аутэкологические пред-ставления. Важнейшим фактором эволюции он считал влияние на орга-низм (особь) различных внешних условий и, прежде всего, климата. Из-менение среды по его представлениям, непосредственно ведет к транс-формации растений и низших животных. В результате возникают при-способительные модификационные изменения, которые со временем пе-реходят в стойкие наследственные различия. У высших животных изме-нения среды также служат началом эволюционных преобразований. Но процесс этот осуществляется более независимо, путем изменения по-требностей и привычек. Это ведет к упражнению одних органов и неуп-ражнению других. Утверждения Ламарка подтверждаются лишь частично, а аутэкология с тех времен значительно развилась и видоизменилась, составив крупное научное направление в современной экологии.
 

Градация приспособлений к плаванию
ОГЛАВЛЕНИЕ
 
Вводная глава Что такое экология?
1. Необходимость появления науки и ее лидеры в разное время
2. Предмет и методы экологии
3. Связь экологии с другими науками
4. Область экологии — охрана природы
Глава I Факторы и ресурсы среды
1. Классификация факторов
2. Действие физических и биотических факторов
3. Классификация ресурсов
4. Описание основных ресурсов
Глава II Экология особи (аутэкология)
1. Приспособление организмов к условиям среды
2. Некоторые экологические закономерности
3. Закономерности биологических ритмов
Глава III Основы учения о популяции
1. Популяционная экология, характеристики популяций
2. Закономерности в обеспеченности ресурсами
3. Учение об экологической нише
4. Перекрывание ниш и смещение признаков
5. Динамика численности популяций
Глава IV Биоценозы, экосистемы, биосфера
1. Экология сообществ (биоценология)
2. Эволюция сообществ (учение о сукцессии)
3. Некоторые проблемы биоценологии
4. Биосфера Земли
Глава V Экосистемы урбанизированных ландшафтов
1. Разнообразие населения разнообразие биоценозов
2. Экология городской фауны и формирование сообществ
Глава VI Биоценотические закономерности эволюции городов
1. Особенности городских экосистем
2. Колонизация городов организмами из окрестных биоценозов
3. Проявление экологических закономерностей в эволюции городов
4. Стратегия охраны природы
Глава VII Законы экологии и деятельности человека
1. Поле сельскохозяйственных культур с точки зрения эколога
2. Смягчение экологических последствий введения монокультуры
3. Глобальные воздействия человека на природу
4. Изменять или сохранять природу
Глава VIII Природоохранное законодательство России
1. Российский Закон об охране окружающей среды
Приложение
Хартия экологических прав и обязанностей
отдельных лиц, групп и организаций
Краткий словарь терминов
Рекомендуемая литература
 

     Градация приспособлений к плаванию В соответствии с действием экологических факторов изменяется форма тела и функции животных. Организмы приспосабливаются к воз-действию среды, изменяя свою форму, физиологические и биохимиче-ские процессы или же просто уходя от неблагоприятных условий — меняя область своего распространения (ареал). У различных видов здесь возникают различия. Однако многие видовые приспособления оказываются и сходными. Ведь они — ответ организмов, может быть, и различных, но на один и тот же фактор среды.
     Рассмотрим влияние некоторых экологических факторов на различ-ные виды животных, увидим их адаптации и тем самым получим неко-торое представление об аутэкологии.

Адаптации к высоким и низким температурам

Животные приспосабливаются не только к высоким или к низким температурам, но приобретают адаптацию даже к температурной динамике среды — к суточному или сезонному колебанию этого физического фактора. Наиболее высокоорганизованные животные используют два источника тепловой энергии — внешний (солнечная энергия) и внутренний (энергия обмена веществ). В зависимости от того, какой источник преобладает, животных делят на три группы: пойкилотермные, гомойотермные и гетеротермные.

     Пойкилотермные (холоднокровные) животные занимают низшую ступень развития. Внутренние источники тепла у них очень слабо раз-виты. Способность к терморегуляции поэтому весьма невелика. Темпе-ратура их тела в спокойном состоянии почти не отличается от темпера-туры внешней среды. Однако даже неболь¬шое тепловое воздействие на них оказывает сильное влияние. Так, при температуре воздуха 12°С и прямой солнечной радиации температура тела ящерицы может подняться до 28–36°С. Холоднокровным все же свойственны некоторые формы терморегуляции. С повышением температуры тела у них повышается испарение влаги. Это компенсирует повышение температуры. Кроме того, повысить температуру своего тела они могут интенсивными мускульными движениями. Безусловно, используют эти животные и поведенческие механизмы терморегуляции, переходя в тень для охлаждения или на солнце для согрева. Так, ночной сцинковый геккон бегает по пустыне в поисках пищи, а замерзнув, зарывается на несколько минут в еще не остывший песок.      

    Гомойотермные (теплокровные) — это почти все виды птиц и мле-копитающих. У них имеются весьма совершенные механизмы терморе-гуляции: химические, физические. Химическая терморегуляция прояв-ляется в изменении интенсивности обмена веществ. Она может возрас-тать и тогда запасенных в организме жиров сжигается больше, если же она падает, то расход жира уменьшается. Физическая же терморегуля-ция основана на различных формах отдачи тепла: излучение с поверх-ности тела, дыхание, испарение. Простой и экономичный способ регу-ляции температуры тела — изменение площади его поверхности (под-робнее об этом поговорим дальше). Другой способ разогрева — дрожь, когда мелкие мышечные сокращения разогревают тело. Очень простая мышечная реакция на похолодание — подъем дыбом волос или перьев, тогда теплоизоляция улучшается. У человека, потерявшего волосы на теле да и почти всю подкожную мускулатуру, это выражается появлением пупырышек на коже (гусиная кожа). Зависит регуляция тепла у высших животных и от их поведения. И жару животные ищут тень, воду, в холод — защиту от ветра (он сдувает тепло с поверхности тела), убежища, многие зимой прячутся в снег.

    Гетеротермные животные составляют промежуточную группу меж-ду гомойотермными и пойкилотермными. Сюда относят некото¬рых птиц и примитивных животных (утконос). Кроме того, к ним же причисляют зимоспящих животных в период спячки. Так, например, сурок в актив-ной жизни вполне гомойотермное животное и имеет температуру тела около 37°С. Зимою же, во время спячки, его температура снижается до 6°С. Из птиц — это колибри, которые если не летают, то снижают тем-пературу тела до уровня окружающей среды. К этой же группе относят птенцов некоторых птиц и детенышей млекопитающих, не имеющих постоянной температуры тела. Описана так называемая «мнимая смерть» птенцов. В гнезде в отсутствие родителей они, охладившись, впадают в своеобразное анабиотическое (безжизненное) состояние, температура тела их снижаемся, они теряют способность двигаться. А при возвращении родители отогревают своих детей и те вновь оживают.

Адаптация
к снежному
покрову

Совершенно особенные приспособления имеют животные и растения к снежному покрову. Снег, наряду с дождем и градом, входит в число атмосферных осадков. Однако он занимает совершенно особое место среди прочих гидрометеофакторов. Своеобразие его в том, что он может образовывать и долгое время сохранять сплошной и глубокий покров. Причем под ним температура оказывается гораздо выше, чем над ним, потому что снег очень хороший теплоизолятор.

     С белизной снежного покрова связано сезонное побеление меха не-которых млекопитающих и перьев некоторых птиц. Практически почти все птицы на зиму в наших широтах заметно светлеют, а отдельные ви-ды (белая куропатка) становятся совершенно белыми. Белеют на зиму зайцы, горностаи, ласки.

     От сильных морозов, в толще снега спасается множество животных. Получается, что многие мелкие зверьки, такие как мыши и полевки, всю зиму живут в несравненно более мягких условиях, ибо микроклимат под снегом совсем не такой, как над ним. Под снегом прячутся от стужи не только мелкие, но и крупные млекопитающие — бурые медведи и самки белого медведя. Убежищами в толще снега пользуются многие тетере-виные птицы, они делают лунки и в них переживают неблагоприятные условия. Такие животные, как зайцы, лисицы, волки и даже косули и лоси, тоже устраивают себе логовища в снегу.

     Передвижение по снегу или в его толще требует специальных мор-фологических приспособлений. Таковы «лыжи» зайца-беляка, его стопа на зиму обрастает снизу особенно густым и жестким мехом. А вот у уз-кочерепной полевки узкая клиновидная голова. Этот зверек, передвига-ясь в толще снега, раздвигает его головой и так прокладывает свои под-снежные ходы.

    Под снегом хорошо сохраняется масса зеленых растений. Их добы-ча может быть затруднена из-за толстого снежного покрова или из-за наста. В такие времена проявляется своеобразное со¬трудничество между травоядными животными. Мелкие начинают добывать пищу на местах пастьбы крупных и сильных, снабженных более мощными копытами или пятачками. Так небольшой лесной оленек — кабарга часто питается зимой в местах кормежки кабанов. Вполне обычным такое «сотрудничество» является в тундре у леммингов с северными оленями. Олени разбивают ко¬пытами наст, добираясь до ягеля, а лемминги используют площади с нарушенным настом для своей кормежки.

Адаптация
к почвенным
условиям

Наряду с климатическими в жизни организмов большую роль играют и почвенно-грунтовые условия. К ним тоже приходится приспосабливаться. По-гречески почва называется «эдафос», отсюда эдафические факторы. В почве развивается корневая система растений. Приспособления прежде всего касаются особенностей передвижения в ней. У растений на концах корней появляются корневые чехлики. Они позво-ляют преодолеть сопротивление почвы и не ранить ткани при росте корней. Питание в почве тоже своеобразно. Для него нужны тончайшие корневые волоски, способные проникнуть в почвенные капилляры и высосать оттуда почвенный раствор. Он весьма насыщен солями, и во-лоскам приходится преодолевать значительное осмотическое давление, чтобы перекачать воду в сосуды растения.

     Почва служит средой обитания для многих животных. Большое чис-ло видов насекомых и других беспозвоночных всю жизнь проводят в земле. В ней роют свои норы пресмыкающиеся, различные птицы и зве-ри. Известны сложные норы млекопитающих, специализированных к жизни в почве. Это такие специалисты-землекопы, как слепыши, кроты, цокоры. У них появляются морфологические приспособления в виде сложно устроенных передних лап, преобразованных в специальные органы рытья, или зубов. Причем одна и та же функция — рытье земли, способствует появлению похожих приспособлений у очень различных групп животных (как тут не вспомнить Ламарка и его упражнение орга-нов!). Лапка медведки (насекомое из отряда прямокрылых) устроена очень похоже на лапу крота (млекопитающее из отряда насекомояд-ных). У животных, которые роют землю резцами, также появляются сходные приспособления. Губы у них замыкаются за резцами, чтобы при рытье почва не попадала в рот. Такое строение рта наблюдается у слепышей и слепушонок. Для жизни в почве нужно много всяких при-способлений, тут и большая физическая сила, и своеобразная физиоло-гия и биохимия организма. Норное млекопитающее приспособлено к асфиксии (удушье), неминуемой при жизни под землей. Нора такого жи-вотного — это сложное и весьма комфортабельное сооружение. У хомяка, например, имеется несколько гнездовых камер (спальни), кла-довые, специальные уборные, кроме того — отнорки для спасения хозяина, запасные выходы. Среди членистоногих есть настоящие земле-проходцы, которые не роют землю, а путешествуют в ней, не имея при-способлений для рытья. Они используют для своих передвижений трещины, пустоты от сгнивших корешков, галереи нор других животных и, передвигаясь по ним, забираются глубоко под землю. Так в сухое время года многоножки геофилы вслед за дождевыми червями уходят на глубину до полутора метров и обитают там.

Фотопериодизм

Огромную роль в жизни организмов играет фотопериодизм, поэтому ниже мы целый раздел посвятим описанию особенностей биологических ритмов. Фотопе¬риодизмом называют реакцию организмов на смену дня и ночи. Она проявляется в колебании интенсивности физиологических процессов и изменениях активного состояния организмов. Уже сами факты разделения животных на дневных и ночных, разделения растений на виды короткого и длинного дня наглядно свидетельствуют о сильной зависимости от условий освещения. Закономерное изменение длины светового дня по сезонам года является сигнальным фактором практически для всех организмов. По этому сигналу начинается, например, диапауза у насекомых. Причем выяснено, что диапаузу вызывает именно сокращение светлого времени суток, а не понижение температуры.

    Особенно показательны опыты, объясняющие влияние фотопериода на растения. Растения нуждаются в суточно-сменных условиях освеще-ния, начиная со стадии семени и кончая стадиями зацветания и образо-вания семян. Каждая фаза развития требует определенного соотношения света и темноты. Влияние света на время зацветания зависит от того, являются ли эти растения длинно- или короткодневными. Первые скорее зацветают при длинном дне, а вторые — при коротком, то есть одни образуют цветы летом, а другие — под осень Редиска дает корнеплоды только весной или осенью. Она — растение длинного дня, поэтому летом вместо корнеплодов дает цветы.

    Изучение фотопериодических реакций высших животных (позво-ночных) также принесло интересные результаты. Так, у пушных зверей осенью развивается густой и пышный меховой покров. Зимой он дости-гает максимума своего развития. Одновременно у многих животных появляется и толстый слой подкожного жира. Традиционно считали, что развитие меха и подкожного жира вызывается снижением тем-пературы окружающей среды. Все естественно — животное мерзнет, и в ответ на это появляется более совершенная теплоизоляция. Однако ока-залось, что сигналом здесь служит не изменение температуры, а изменение длины светового дня. То же и с изменением цвета мехового покрова, например, у зайца. Здесь тоже сигналом явился не выпавший снег, а укороченный день.

    На фотопериодической основе покоится и важнейшее сезонное яв-ление в жизни перелетных птиц — их миграции. С перелетами тесно связаны и изменения в организме птицы. Смена оперения, накопление жира под кожей и во внутренних органах — это приспособления к не-благоприятным кормовым и погодным условиям, ожидающим птицу в полете. Сигналом к началу таких изменений служит фотопериод, то есть сокращение длины светового дня и увеличение продолжительности ночи к осени. В лаборатории, изменяя соотношение света и темноты в течение суток, нетрудно привести птицу в такое предмиграционное со-стояние, хотя температурные и кормовые условия будут неизменными.


1. На каких проблемах сосредоточивает свое внимание аутэкология?
2. Какие группы животных можно выделить, сообразуясь с особенностями их термоизоляции?
3. Почему спячку называют анабиозом? А как спит медведь?
4. Какие варианты приспособлений к снежному покрова вы можете назвать?
5. Как обходятся те организмы, которые не могут сломать наст, чтобы доб-раться до корма?
6. Почему под глубоким снегом сохраняется зеленая трава?
7. В чем затруднения при жизни в почве?
8. Какие приспособления могут быть при движении в толще земли?
9. Отгадайте приспособления крота к жизни в почве по внешности этого зверька.
10. Почему белеет заяц? Как он узнаёт, что пора побелеть?
11. Почему зацвела ваша редиска вместо того, чтобы дать корнеплоды?

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Из приюта медвежат-сирот Алтайского заповедника, после прохождения трехмесячной подготовки к самостоятельной жизни выпустили двух медвежат. Содержание и реабилитация медвежат проводилась заповедником при поддержке ООО «ТД ГраСС» и неравнодушных граждан, оказавших благотворительную помощь, в виде перечисления денежных средств на счет учреждения. Благодаря этой помощи были закуплены средства наблюдения, средства защиты и корма для медвежат. Планируется переобустройство и расширение вол...
16 августа в Академгородке состоялся пикет против планов мэрии отдать часть Нижней зоны научного центра под массовую застройку. Активисты вытупают против планируемой властями реализации проекта комплексного развития территории Нижней зоны Академгородка, предполагающего строительство многоэтажек высотностью до 17 и более этажей на месте 32 двухэтажек и увеличение на треть числа жителей Нижней зоны Академгородка. Пикет проходил на территории бывшего рынка Нижней зоны Академгородка, где власт...
Каждый год около 13 миллионов человек по всему миру наблюдают за китами, восхищаясь видом самых больших животных, когда-либо населявших Землю. Это резко отличается от ситуации столетней давности, когда мало кто видел живого кита. Киты все еще восстанавливаются после массовой охоты в промышленных масштабах, которая почти уничтожила несколько видов в 20-м веке.  История китобойного промысла показывает, как люди совершают ошибки, но также и то, как они могут изменить к...
Авария на четвертом реакторе Чернобыльской АЭС в 1986 году привела к крупнейшему выбросу радиоактивных материалов в окружающую среду в истории человечества. Последствия острого облучения высокими дозами радиации были тяжелыми для окружающей среды и населения . Но спустя более чем три десятилетия после аварии Чернобыль стал одним из крупнейших заповедников Европы. Сегодня здесь находят убежище разнообразные исчезающие виды, в том числе медведи, волки и рыси. Вид на 4-й р...
Ледяной щит Гренландии тает быстрее, чем прогнозировалось. Это очень неприятная новость для низменных береговых линий мира, которым грозят катастрофические затопления.  Я стою на краю ледяного щита Гренландии, загипнотизированный умопомрачительной сценой естественного разрушения. Участок фронта ледника шириной в милю раскололся и обрушивается в океан, откалывая огромный айсберг. Сераки (фр. sérac), гигантские столбы льда высотой с трехэтажный дом, подбрасываются, как играль...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
43 недели 14 часов назад
YВMIV YВMIV
YВMIV YВMIV аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 243,793 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

45 недель 2 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 243,793 |

Thank you, your site is very useful!

45 недель 3 дня назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 243,793 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

1 год 21 неделя назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 243,793 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

45 недель 3 дня назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 3,230 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

размешен 02.10.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 01.10.22 | Тип: Новость

Главные экологические новости на текущий день в новом выпуске Обзора Международного Социально - экологическо...

размешен 01.10.22 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...
размешен 01.10.22 | Тип: Новость

Вести сообщества Хранителей Природных Территорий

...
размешен 30.09.22 | Тип: Статью

Авария на четвертом реакторе Чернобыльской АЭС в 1986 году привела к крупнейшему выбросу радиоактивных материалов в окружающую среду в истории человечества. Последствия острого облучени...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал