Способы избегания неблагоприятных условий среды

К неблагоприятным факторам среды

Любой организм живёт в сложном, изменяющемся мире, постоянно приспосабливаясь к нему. Приспособления организмов к среде называют адаптациями. Адаптации – это любые изменения в структуре, функциях и поведении организмов, повышающие их шансы на выживание. Адаптации возникают и развиваются в процессе эволюции видов. Способность к адаптации – это одно из основных свойств живых организмов, так как обеспечивает им возможность выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях организации жизни: от химического состава клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования биоценозов и экосистем.

На уровне организма основные механизмы адаптаций могут быть следующие:

— биохимические – проявляются во внутриклеточных процессах. Например, при понижении температуры окружающей среды в клетках могут изменяться концентрация и активность ферментов, содержание и состояние воды, накапливаться вещества с холодозащитными свойствами;

— физиологические – например, усиление потоотделения при повышении температуры у некоторых животных;

— морфолого-анатомические – это особенности внешнего и внутреннего строения и формы тела, способствующие выживанию и успешной жизнедеятельности организмов в обычных для них условиях;

— поведенческие – проявляются в самых различных формах: кочёвки и миграции животных, рытьё нор, поиск наиболее благоприятных мест обитания и т.п.;

— онтогенетические – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий. Например, при пересаживании растений из теплицы в открытый грунт процессы их роста и развития замедляются, что способствует их выживанию в изменившихся условиях среды.

В процессе приспособления к неблагоприятным условиям среды организмы выработали три основных пути: активный, пассивный и избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь – это усиление сопротивляемости, развитие регуляторных механизмов, которые позволяют осуществлять все жизненные функции организмов, несмотря на неблагоприятные условия. Так, теплокровные животные – млекопитающие и птицы, обитая в условиях изменчивой температуры, поддерживают постоянную температуру своего тела. Активное противостояние иссушению особенно характерно для растений-склерофитов, а также некоторых животных пустынь. Активное сопротивление влиянию внешней среды требует больших затрат энергии, а также специальных приспособлений во внешнем и внутреннем строении организмов. Поэтому этот тип наиболее характерен для теплокровных (гомойотермных) животных.

Пассивный путь связан с подчинением жизненных функций организма изменению условий среды. Так, при недостатке тепла это приводит к угнетению жизнедеятельности и понижению уровня метаболизма, что способствует экономному расходованию энергетических ресурсов. При резком ухудшении условий среды некоторые мелкие организмы могут временно приостанавливать свою жизнедеятельность и переходить в состояние криптобиоза или анабиоза. При глубоком анабиозе полностью прекращается обмен веществ, благодаря чему существенно расширяются возможности выживания организмов в экстремальных условиях. Например, некоторые бактерии многие годы могут находиться в неактивном состоянии, пока не появятся благоприятные условия для их жизни. В состоянии криптобиоза и анабиоза некоторые формы жизни способны выдерживать температуры, близкие к абсолютному нулю (споры растений и грибов, коловратки, нематоды и др.).

Пассивный путь адаптации свойствен всем растениям и пойкилотермным животным. Среди млекопитающих и птиц его в неблагоприятных условиях используют виды, впадающие в спячку или оцепенение, а также обитающие в условиях крайне низких температур.

Избегание неблагоприятных воздействий – это выработка организмом таких жизненных циклов, при которых наиболее уязвимые стадии его развития завершаются в самые благоприятные периоды года. Для животных основным способом избегания неблагоприятных воздействий являются миграции, рытьё нор, убежищ и т.п. У растений – это изменение в ростовых процессах. Например, растения-эфемероиды в лесной зоне избегают затенения древесным ярусом, успевая отцвести до облиствения побегов. Избегание от действия неблагоприятных условий среды свойственно организмам в той или иной мере и при активном, и при пассивном пути адаптации к среде. Чаще всего приспособление вида к среде осуществляется определённым сочетанием всех трёх путей адаптации.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение понятию «экологический фактор». Охарактеризуйте классификации факторов по двум известным Вам принципам.

2. Приведите примеры абиотических, биотических и антропогенных факторов в жизни организмов.

3. Почему действие любого экологического фактора может привести к неблагоприятным для организма последствиям?

4. Объясните, как влияет на организм степень интенсивности фактора.

5. В чём сущность законов минимума Ю. Либиха и толерантности В. Шелфорда?

6. Какие факторы называют лимитирующими? Приведите примеры.

7. Что означают понятия «эврибионтные» и «стенобионтные» факторы? Приведите примеры.

8. Охарактеризуйте основные пути адаптации организмов к неблагоприятным факторам среды.

9. В городе в морозные зимы вымерзает часть тополей. Объясните, почему больше всего страдают деревья, растущие возле уличных фонарей.

10. Некоторые студенты считают, что ночью подготовка к экзаменам гораздо продуктивнее, чем днём. Согласны ли Вы с этим? Обоснуйте.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Активные, пассивные и избегающие адаптации организмов к неблагоприятным факторам среды

При всем мноогобразии форм и механизмов адаптаций живых организмов к воздействию неблагоприятных факторов среды их можно сгруппировать в три основных пути: активный, пассивный и избегание неблагоприятных воздействий. Все эти пути имеют место по отношению к любого экологическому фактору, будь то свет, тепло или влажность.

Активный путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных способностей, дающих возможность пройти жизненный цикл и дать потомство, несмотря на отклонения условий среды от оптимальных. В большей степени этот путь свойствен гомойтермным организмам, но проявляется и у ряда высших растений (ускорение темпов нарастания-отмирания побегов, корней, быстрое цветение). Механизмы – преимущественно биохимические адаптации.

Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма внешним условиям. Заключается в экономном использовании энергетических ресурсов при ухудшении условий жизни, повышении устойчивости клеток и тканей. Проявляется в снижении интенсивности обменных процессов, замедлении скорости роста и развития, летнем сбрасывании листьев, минимизации растений.… Наиболее выражен у растений и пойкилотермных животных, у млекопитающих и птиц – только у гетеротермных видов, обладающих способностью впадать в спячку.

Избегание неблагоприятных условий среды – характерно для всех живых существ. Прохождение жизненных циклов в наиболее благоприятное время года (активные процессы – в вегетационный сезон, зимой – состояние покоя). Для растений – защищенность почек возобновления и молодых тканей снежным покровом, подстилкой; отражение солнечных лучей.

Многие мелкие растения переносят низкие зимние температуры, зимуя под снегом, не имея никаких адаптивных черт в виде изменения органов или клеток. У некоторых из них адаптации проявляются не по отношению к температуре, а по отношению к защитному фактору.

ПРИМЕР – перезимовка мелких растений под слоем опада и снега; полегание с наступлением морозом ветвей кедрового стланика (Pinus pumila) на поверхность. Вторая очень интересная реакция стланика на холод. Она вызвана неравномерным развитием толщины годичных колец – более узких с нижней стороны побегов. По мере замерзания клеточного сока происходит преимущественное увеличение поверхности побега с той стороны, где кольца шире. Постепенно побег распрямляется и, принимая горизонтальное положение, ложится на землю. Весной происходит обратный процесс, но более быстрый. Аналогично, по-видимому, ведет себя и ольховник, имеющий такую же ЖФ, как и кедровый стланик.

Извилистость стволов каменных берез некоторыми исследователями тоже трактуется, как адаптация вида к холоду. «Извиваясь», ствол дерева еще какое-то время задерживается в более теплом приземном слое. Это имеет место, как на европейском Севере, так и на Севере Дальнего Востока. Следует отметить также неравномерность распускания листьев в кронах березы, и разрастание нижних ветвей, прижимающихся к поверхности и укрывающих корнеобитаемый слой.

Источник

3.4. Основные пути приспособления живых организмов к условиям среды

3.4. Основные пути приспособления живых организмов к условиям среды

Во всем разнообразии приспособлений живых организмов к неблагоприятным условиям среды можно выделить три основных пути.

Активный путь – это усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществить все жизненные функции организмов, несмотря на отклонения фактора от оптимума. По отношению к температуре, например, этот путь в зачаточной форме проявляется у некоторых высших растений, несколько сильнее развит у пойкилотермных животных, но особенно ярко выражен при гомойотермии. Активное противостояние иссушению особенно характерно для склерофитов среди растений, ксерофильных насекомых (например, пустынных чернотелок), крупных гомойотермных животных аридных районов.

Пассивный путь – подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. При недостатке тепла это приводит к угнетению жизнедеятельности и понижению уровня метаболизма, что способствует экономному использованию энергетических запасов. Компенсаторно повышается устойчивость клеток и тканей организма. Пассивный путь адаптации к влиянию неблагоприятных температур свойствен всем растениям и пойкилотермным животным. Среди млекопитающих и птиц преимущества пассивного приспособления в неблагоприятные периоды года используют гетеротермные виды, впадающие в оцепенение или спячку. Элементы пассивной адаптации присущи и типичным гомойотермным животным, обитающим в условиях крайне низких температур. Это выражается в некотором снижении уровня обмена, замедлении темпов роста и развития, что позволяет экономнее тратить ресурсы по сравнению с быстро развивающимися видами.

Пассивное подчинение водному режиму среды свойственно пойкилогидрическим растениям и животным, способным выносить высыхание: напочвенным водорослям, лишайникам, нематодам, коловраткам и т. п.

Избегание неблагоприятных воздействий – третий возможный путь приспособления к среде. Общий способ для всех групп организмов – выработка таких жизненных циклов, при которых наиболее уязвимые стадии развития завершаются в самые благоприятные по температурным и другим условиям периоды года. Для животных основным способом избегания пессимальных температур являются разнообразные формы поведения. Изменения в ростовых процессах растений – в известной мере экологический аналог поведения животных. Например, карликовость тундровых растений помогает организмам использовать тепло приземного слоя и избегать влияния низких температур воздуха. Растения-эфемероиды в жарких пустынях избегают засухи, успевая отцвести за краткий весенний период.

Избегание, уход от действия крайних температур или недостатка влаги свойствен организмам в той или иной мере и при активном, и при пассивном пути адаптации к среде. Все три пути приспособления характерны и по отношению к другим экологическим факторам среды. Чаще всего приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трех возможных путей адаптаций.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

ТЕСТЫ ДЛЯ ИТОГОВОЙ ПРОВЕРКИ ПО КУРСУ «МНОГООБРАЗИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ»

ТЕСТЫ ДЛЯ ИТОГОВОЙ ПРОВЕРКИ ПО КУРСУ «МНОГООБРАЗИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ» Систематика 1. Выберите правильную последовательность систематических категорий.A. Вид, семейство, род, отряд, класс, тип, подтип, царствоБ. Вид, род, семейство, отряд, класс, подтип, тип, подцарство,

СЛОВАРЬ НАЗВАНИЙ ЖИВЫХ И ИСКОПАЕМЫХ ОРГАНИЗМОВ

СЛОВАРЬ НАЗВАНИЙ ЖИВЫХ И ИСКОПАЕМЫХ ОРГАНИЗМОВ Значком (†) отмечены вымершие группы.АВСТРАЛИ?ЙСКИЕ СТРАУ?СЫ, казуарообр?зные (Casuariformes) — отряд нелетающих бескилевых птиц, ограниченный Австралийской зоогеографической областью. Миоцен — ныне.АВСТРАЛОПИТ?К (Australopithecus)

Место человека в системе живых организмов

Место человека в системе живых организмов Любое из живых существ, обитающих на нашей планете, может быть отнесено к тому или иному таксону. Этим термином именуют значимые для биологической систематики группы организмов. Таксоны высшего ранга, несводимые в более крупные

4.4. Основные афферентные пути и проекции вестибулярных сигналов

4.4. Основные афферентные пути и проекции вестибулярных сигналов Два основных пути поступления вестибулярных сигналов в кору мозга обезьян следующие: прямой – через вентральное постлатеральное ядро и непрямой – через вентролатеральное ядро. В коре основные афферентные

Азбука общения живых организмов

Азбука общения живых организмов Многообразен мир животных, и каждый существующий вид в своей жизни пользуется довольно сложной и своеобразной сигнализацией. Среди различных способов передачи информации в животном мире значительная роль отводится запахам. Животные и

2.1. Органические соединения в составе живых организмов

2.1. Органические соединения в составе живых организмов Органические соединения характерны только для живых организмов. Можно сказать, что жизнь на Земле построена на основе углерода, который обладает рядом уникальных свойств. Основное значение для выполнения роли

Глава 4. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ

Глава 4. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий. Водная среда была первой, в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые

4.1.2. Основные свойства водной среды

4.1.2. Основные свойства водной среды Плотность воды – это фактор, определяющий условия передвижения водных организмов и давление на разных глубинах. Для дистиллированной воды плотность равна 1 г/см3 при 4 °C. Плотность природных вод, содержащих растворенные соли, может

10. Адаптации организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора

10. Адаптации организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора Вспомните!На основании собственных наблюдений приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.В течение многих веков в естествознании господствовало

29. Роль живых организмов в биосфере

29. Роль живых организмов в биосфере Вспомните!Какое вещество В. И. Вернадский называл живым; косным?Что называют круговоротом веществ в природе?Роль живого вещества в биосфере. Основное внимание в учении о биосфере В. И. Вернадский уделял роли живого вещества. Учёный

Источник