Hvorfor er fitness relativt? Organismers tilpasningsevne er resultatet af evolution

Organismers egnethed (tilpasning) er et kompleks karakteristiske træk, hvilket giver dem mulighed for at overleve i et bestemt miljø og efterlade talrige stærke afkom.

Tilpasning til nye forhold er påvirket af evolutionens drivkræfter. Men forholdene er aldrig konstante, de ændrer sig, så alle tilpasninger er relative.

En hvid agerhøne, der blander sig i sneen, opdages af en skygge. Organismer med nye egenskaber, der opererer inden for et bestemt område, kan simpelthen dø, hvis de går ud over disse grænser. Kun individer, der har tilpasset sig det nye miljø gennem naturlig selektion, overlever.

Typer af tilpasning af organismer

Morfologiske tilpasninger omfatter:

Transformation af kroppen, nemlig: strømlinet eller affladet form, svømmehudspoter, tykt hår.
Ved hjælp af camouflage kan du blive usynlig på baggrund af miljøet, blive ens i farve og form som et blad, sten, kvist (insekter, fisk).
Med en beskyttende og sønderlemmende farve kan du smelte sammen med miljøet i en skiftende situation (brun hare, fugleæg, zebra).
Advarselsfarve er kendetegnet ved lyse farver, pletter, striber og er nødvendig for at skræmme væk eller advare om et angreb (bier, slanger, mariehøns).
At advare og beskytte sig selv, den svagere, mod en stærkere ved at blive lig den i farve, kropsform eller adfærd kaldes mimik (tropisk græsslange, mumlende flue, gøgeæg).

Blandt fysiologiske tilpasninger fremhæve:

Forberedelse til livet under skiftende forhold: - kamelen akkumulerer fedt; - dannelse af kirtler, der fjerner overskydende salt (havkrybdyr og fugle). - placering af varme og lyd; - dvale.
Adfærd: - jo mindre antal unger, jo mere omhu tager de sig af med henblik på bevarelse; - dannelse af parrende par under reproduktion af afkom og liv i flokke med mere komplekse forhold (fugle, ulve). - skræmmende (kobra, grin og knurren af en hund, lugten af en skunk). - efterligning af en såret eller død person, der gemmer sig (possum, frø, fugl). - omtanke (vintersøvn, oplagring af foder).
Ved hjælp af biokemiske anordninger (specielt stof) kan dyret forsvare sig selv eller angribe fjenden (gifte, antibiotikabakterier, specielle proteiner og fedtstoffer).

Arten af organismers tilpasning

Udvælgelse fra naturens side efterlader kun de mest tilpassede i live. Men de mindste ændringer i miljøet kan gøre de enheder, der tjente længe før, ubrugelige eller endda skadelige.

Som et resultat overlever de organismer, der formåede at tilpasse sig hurtigere, og de, der er sent ude, dør ud, hvilket giver mulighed for at danne en ny art. Sådanne tilpasninger er dannet meget lang tid naturligt og er relative, fordi levevilkårene ændrer sig meget hurtigere, end de ser ud til nødvendige ændringer hos dyr.

Bevis for relativiteten af tilpasninger:

beskyttelsesmetoder er ikke universelle (en giftig slange, som er farlig for nogle, spises af en mangust eller et pindsvin);
i nogle tilfælde svigter instinktet ( møl flyver efter nektar til en lys blomst eller kan forveksle den med ild);
et organ, der er nødvendigt i et miljø, er ubrugeligt eller skadeligt i et andet (barhovedede gæs med membraner, de ikke har brug for);
fisk er tilpasset til at adskille ilt fra vand, men på land kan de ikke gøre dette; - grønne insekter er ikke synlige på græsset, de vil hurtigt blive spist.

Årsager til organismers tilpasningsevne

Det er blevet fastslået, at individer af arten vil overleve, hvis de ændrer sig hurtigere og tilpasser sig nye miljøkrav. Fremkomsten af nye karakterer og udseendet af en ny art kaldes fyletisk art.

I dag er mangfoldigheden af arter mærkbart faldet i forhold til flere tusinde år siden. Dette skyldes konstante klimaændringer, istider, vulkanudbrud, jordskælv, forringelse miljøsituationen, folks barbariske holdning. Som følge heraf overlever de mest tilpassede organismer, og hovedårsagen til tilpasningsevne tilhører naturlig udvælgelse.

Tilpasning af organismer til deres miljø

For at overleve skal du tilpasse dig levevilkårene, og hun vil vælge de bedste individer og fjerne de svage. Alle dyr lever i forskellige dele naturen og deres adaptive egenskaber afhænger af dette.

Laboratoriearbejdsegnethed af organismer

Laboratoriearbejde, med problematisk situation i indhold, er nødvendige for udvikling af selvstændige færdigheder i at studere og forske i biologiske objekter. Det eksisterende problem giver anledning til hypoteser, versioner, beviser og lærer os at drage konklusioner. Hvert arbejde har et mål, spørgsmål, opgaver og applikationer. Det er mere bekvemt at vise arbejdets fremskridt i en tabel.

Eksempel. L.r. "Tilpasning til miljøet."

Mål: definere begrebet dyrs tilpasningsevne, træne evnen til at identificere tilpasninger.

Svirrefluen kan findes overalt undtagen tundraen og ørkenen. Dette er et kortvinget dipterøst insekt, der ligner en hveps, men fuldstændig harmløst. Svævefluer flyver meget hurtigt. Deres forbindelse med myrer og humlebier, der fører en social livsstil, er blevet bevist.

Tilpasning af organismer til miljøfaktorer

Enhver levende organisme er påvirket af naturlige faktorer. TIL livløs natur omfatter: temperatur, ændring af dag og nat, årstider, jordbundskarakteristika, landskab, kemisk sammensætning luft og vand, støj, stråling. Organismer tilpasser sig dette, men kan ikke påvirke disse forhold, som kaldes abiotiske faktorer.

Tilpasninger til forandringer i naturen hos mennesker (antropogen faktor) er af ikke ringe betydning for dyrs overlevelse. At være i naturlige fællesskaber, alle levende indbyggere på planeten, er opdelt i grupper med lignende tegn på tilpasning til en bestemt miljøfaktor. Disse ændringer kan komme til udtryk både eksternt og internt, med en ændring i adfærdens karakter.

For eksempel afhænger kropstemperaturen af vejrforhold i de fleste repræsentanter for dyreverdenen. Det er koldblodede dyr. De reagerer enten ved at reducere eller øge deres stofskifte. Når de sætter farten ned, oplever de suspenderet animation, som hjælper med at spare energi. Hos varmblodede arter er temperaturen altid konstant og påvirker ikke stofskiftet. Der er rovdyr, der jager om dagen, og der er dem, der kun kommer ud om natten. Kæledyr er primært aktive i dagtimerne.

Eksempler på organismers egnethed

Hesten kan løbe hurtigt ved hjælp af brede, komfortable hove. Kattedyr er i stand til at snige sig lydløst op og trække deres kløer tilbage. Fuglene gjorde deres kroppe lettere til at flyve ved at slippe af med blæren, den ene æggestok, tænderne og få vinger med forskellig fjerdragt.

Insekter - larver har tilpasset sig til at blive lig et planteblad eller en kvist. Krokodiller har specielle kirtler i nærheden af deres øjne, der hjælper med at fjerne overskydende salt. Kamelen lagrer fedt i sine pukler, hvis nedbrydning frigiver vand. Isbjørn holder på varmen med et lag subkutant fedt og tyk pels, brede poter giver dem mulighed for at gå på tynd is.

Undersøgelse af organismers egnethed

I første omgang, under religionens regeringstid, blev det hævdet, at alt liv på Jorden blev skabt af den eksisterende vise Gud. At naturen ikke selv kunne dette. Skaberen skabte alle, så de kunne gøre, hvad der var tildelt dem. K. Linnaeus holdt sig også til denne teori.

J.B. Lamarck hævdede, at alle organismer er født med evnen til at ændre sig, og gennem deres liv kan de kun forbedre disse færdigheder. Således opstår nye arter med gavnlige egenskaber. Men denne teori forklarer ikke de forskellige farver på fugleæg og fordelene ved pigge til et pindsvin.

C. Darwin udtrykte en mening; "... hvis et dyr eller en plante kan overleve en skarp ændring i klima eller andre forhold, så vil dets efterkommere blive de mest almindelige." En ny egenskab, der dukker op, gives videre til afkommet, hvis det fremmer overlevelse.

Moderne videnskabsmænd, der studerer tilpasning, er kommet til den konklusion, at enhver nyttig variabilitet opstår senere end det rigtige tidspunkt. Nogle nye tegn forårsager endda skade på dyret under pludseligt ændrede forhold.

Pronghorns rangerer nummer to blandt alle dyr med hensyn til løbehastighed. Men et særligt træk er de muskler, der ændrer pelsens hældning. Denne evne hjælper i varmt eller koldt vejr. Og vigtigst af alt, når han ser faren, fluffer observatøren håret på sin numse, hvilket straks bemærkes af hele flokken.
Hemmeligheden bag tandfisk, en antarktisk fisk, er, at ved hjælp af et specielt protein, der fungerer som frostvæske, forbliver dens blod ufrosset selv ved en temperatur på minus 2 grader.
Selv en bjørn vil misunde den afrikanske fisk Protoptera, som kan sove i op til 4 år. Hun er en lungefisk, der sammen med gæller også har et lungesystem.
Den vandførende tudse sover i sit slimskjul og venter på endnu en regn, så mange som syv.
Gribfuglen er ikke kun en sygeplejerske – den spiser ådsler, og kan også køle sin krop ved at tisse på fjerdragten.

konklusioner

Hver organisme den bedste måde tilpasset de forhold, hvor den skal leve. Denne ændring tjener kun der, hvor den er købt og betragtes derfor som relativ. Naturlig selektion efterlader kun individer med de egenskaber, der har modstået den største afvigelse i betydningen af en bestemt miljøfaktor.

Fremkomsten af tilpasning af organismer.
Hovedårsagen til udseendet af forskellige tilpasninger af levende organismer til deres miljø er selektion. For eksempel ved man, at agerhønen er en skovfugl. Afhængig af dens levested har den forskellige tilpasninger: a) afkortning af næbbet i forbindelse med at få føde under sneen og løvstrøelse: b) udseendet af liderlige folder i enderne af fingrene for at lette bevægelsen på tykt snedække; c) udvidelse, afrunding af vingerne til hurtig løft i luften (agerhønsens forfædre havde ikke en sådan struktur).
For yderligere at sprede sig undergik planternes frugter og frø også forskellige ændringer. Det er kroge, rygsøjler, som de er fastgjort til dyr med, eller lette fnug, der er spredt af vinden.
Fremkomsten af tilpasning hos planter og dyr - karakteristisk fænomen, men under alle omstændigheder dukker fitness ikke op med det samme. Som følge af lang evolutionær proces individer fremstår med særlige egenskaber tilpasset miljøforhold.
Træk af tilpasning i struktur, farve, kropsform og adfærd er tydeligt synlige i eksemplet med et vandpattedyr - delfinen. Kroppens spidse form gør, at den kan bevæge sig let og frit i vandet. forskellige retninger. Delfinens hastighed når op på 40 km/t. Og hos fugle er indikatorer for egnethed til flyvning tilstedeværelsen af fjer, der dækker kroppen; fravær af ører og tænder; evnen til at dreje hovedet 180"; lethed af knogler; hurtig fordøjelse af mad i maven osv.
Mange dyr har så avancerede tilpasninger, at de er svære at skelne fra deres miljø. Kropsformen, farven på fisk og dyr, der lever i tætte krat af alger, hjælper dem med at skjule sig for fjender.

Typer af tilpasningsevne:

Beskyttende (camouflage) farve og dens typer.
Instinktiv tilpasning.
Pasning af afkom.
Fysiologisk tilpasning.

Ris. 21. Tilpasning af møl ved at ændre farve til de tilsvarende farver på træstammen: 1 - lige mange markerede mørke og lyse sommerfugle; 2 - let træstamme; 3 - stigning i antallet af lette sommerfugle; 4 - stigning i antallet af mørke sommerfugle; 5 - mørk træstamme

1. Beskyttende (camouflage) farve og dens typer. Beskyttende farve er tilpasningsevnen hos organismer, der lever åbent og kan være tilgængelige for fjender. Fugle, der ruger æg på jorden (ryper, agerhøne, vagtler osv.) blander sig i den omgivende baggrund. En fugl, der sidder ubevægelig på en rede, er næsten usynlig for sine fjender. Æggene, som har en pigmenteret skal, og ungerne, der klækkes fra dem, er heller ikke mærkbare. U store rovdyr, hvis æg er utilgængelige for fjender, eller hos fugle, der lægger æg højt på sten eller begraver dem. ned i jorden, udvikles skallens beskyttende farve ikke. Sommerfuglelarver er normalt grønne, farven på bladene, eller mørke, barkens farve. Bund fisk(rokke, skrubbe) er ofte farvet, så de passer til sandets farve.
Ørkendyr er normalt sandgule i farven. En monokromatisk beskyttende farve er karakteristisk for insekter (græshopper), firben, saigaer og løver. Afhængigt af årstiden skifter mange dyr farve. For eksempel er polarræven, den hvide hare og agerhønen hvide om vinteren. U dagsommerfugle beskyttende farve på den nederste del af vingerne og på den øverste del af vingerne på natten, så i løbet af dagen bliver de mærkbare for fjender og kan dø (den nederste del af vingerne er lys). Den beskyttende farve kan også iagttages i form af insekter: puppen af sommerfugle på en gren ligner meget en knop; en larve knyttet til en gren i en ubevægelig tilstand, svarende til en trægren osv.
Beskyttende farvning er især nyttig i de indledende faser individuel udvikling organisme (æg, larve, kylling). Beskyttende farvning er nødvendig for dyr, der bevæger sig langsomt eller er gået ind i en hviletilstand.
Mange dyr er i stand til hurtigt at skifte farve afhængigt af farven på deres omgivelser, og denne evne er nedarvet. For eksempel: kamæleon, skrubber, agama.

Typer af beskyttende farve:

beskyttende maleri;
attraktiv farve;
truende farvning;
imiteret farve.

1. Beskyttende advarselsmaling karakteristisk for giftige, stikkende eller brændende insekter. For eksempel hakker fugle aldrig en mariehøne (rød, gul, brun, mørkerød, stribet) på grund af den giftige, bitre gullige væske, den udskiller (fig. 22). Hvis ungerne ved et uheld pikker denne bille, så nærmer de sig den ikke næste gang. Ådselbillen udskiller en ubehagelig, brændende væske og er lys rødstribet i farven. Farven af bier, humlebier, hvepse og giftige slanger beskytter dem mod rovdyr. Beskyttende farve afhænger også af nogle insekters og dyrs adfærd. Nogle gange fryser krybende biller i øjeblikke af fare. En bittern, der rede i sivene, ved et uheld ser en fjende, strækker nakken, løfter hovedet og fryser. Advarselsfarvning hos dyr kombineres med adfærd, der skræmmer rovdyr væk.

Ris. 22. Advarselsfarve: 1 - mariehøne; 2 - blister

2. Attraktiv farvelægning. Denne farve er især vigtig under avl. De klare farver på røde sommerfugle, blåvingede græshopper, jerboaer og fjerdragten af hanfugle tiltrækker hunner i ynglesæsonen. I fælles dage farven blander sig i miljøet og bliver usynlig for fjender (fig. 23).

Ris. 23. Attraktiv farve: 1 - rødt skær; 2 - blåvinget hoppeføl; 3 - jerboa

3. Truende farvning. Når de er i fare, tager dyr en truende stilling. For eksempel, i øjeblikke af fare, løfter en kobra hovedet lige, puster nakken op og tager en truende stilling; Den mørke bille hæver bugen og udsender en ubehagelig lugt. Det langørede rundhoved åbner øjeblikkeligt hudfolderne på hovedet og fryser med åben mund. På mantisens åbne vinger er der pletter, der ligner øjne. I tilfælde af fare, ved at åbne sine vinger, skræmmer mantisen sin fjende væk. Møl har de samme pletter (fig. 24).

Ris. 24. Truende farvning: øjenpletter på vingerne af en sommerfugl (1) i en trussel positur ligner øjnene på en alfeugle (2)

4. Efterligning af farve -mimik(græsk mimikos - "efterligning"). Dette er efterligning af dyr og planter af levende organismer eller visse livløse genstande miljø. Advarselsfarven på ubeskyttede organismer ligner en eller flere arter. For eksempel, i kropsform, størrelse og lyse farve, ligner en kakerlak en mariehøne. Søhestens og fiskens kropsform ligner alger. Hvid sommerfugl ubehagelig lugt, med sine klare farver imiterer uspiselige sommerfugle fra helikonidfamilien (fig. 25), og fluer imiterer hvepse. Lighed ikke-giftige slanger med giftige hjælper dem med at beskytte sig selv mod fjender og overleve.

Ris. 25. Imitativ farve: den hvide sommerfugl (T) ligner den giftige helikonidsommerfugl (2)

Eksempler på imiterende plantefarvning.
Imitativ farve i planter er nødvendig for at tiltrække eller skræmme dyr. Normalt er der ingen nektar på belozor-blomsten. For at tiltrække insekter ligner den en honningplante. Insekter, der lander på en blomst, bidrager til dens bestøvning. Blomsterne af den insektædende plante (Nepenthes) er farvestrålende. Insekter, der lander på en blomst, falder øjeblikkeligt i en "fælde" og dør. En orkidé ligner nogle insekters hunner i sin blomsterform og lugt, så haninsekter lander ufrivilligt på blomsten og bestøver den.
Mimik opstår "under kontrol" af naturlig selektion. Dets forekomst er forbundet med akkumulering af små gavnlige mutationer i spiselige arter i forhold til deres samliv med uspiselige. Et af de vigtigste forsvarsvåben mod fjender og adaptive egenskaber er: i biller og krabber - chitinøst dækning, i bløddyr - skaller, i krokodiller - skæl, i bæltedyr og skildpadder - skaller, i pindsvin og pindsvin - fjerpenne.

Fitness. Beskyttende farve. Beskyttende maleri. Attraktiv farve. Truende farvning. Imitativ farvning (mimik).

hovedårsagen forskellige tilpasninger af organismer til miljøforhold er selektion.
Beskyttende farve er en tilpasning, der er nødvendig for at beskytte organismer, der fører en åben livsstil mod fjender.
Beskyttende farve er en type beskyttende farve, der er karakteristisk for giftige, stikkende, brændende insekter.
Attraktiv farvning er en form for beskyttende farvning under organismers reproduktionsperiode.
Truende farvning er en måde at beskytte dyr mod fjender ved at indtage en truende positur.
Efterligning af levende organismer og livløse genstande i miljøet er en tilpasning af organismer, der ikke er i stand til at forsvare sig selv eller er inaktive.
Hvilke egenskaber ved organismer bestemmer fitness?
Hvordan opstår fitness?
Nævn typerne af beskyttende farve.
Giv et eksempel på beskyttende maling.

Hvilke organismer er karakteriseret ved imitativ farve?
Giv eksempler, der beviser anvendeligheden af attraktive farver.
Hvad er eksempler på efterlignende farve i planter?

Dyrke motion
Har du nogensinde stødt på insekter i naturen, der fryser ved berøring? Vær opmærksom på deres handlinger, immobilitet. Vær opmærksom på insekter, der producerer en ubehagelig lugt. Sammenlign dem. Denne aktivitet vil hjælpe dig med at blive mere fortrolig med dyrs beskyttende og truende farver.
Prøv at fuldføre opgaven.
Hvilken type beskyttende farve er disse eksempler? Indtast med store bogstaver i overensstemmelse hermed: "ZShch" - beskyttende; "PR" - attraktiv; "PD" er imiterende.

Mariehøne. 5. Nepenthes (insektædende plante).
Sommerfugl. 6. Bittern.
Mørkebille. 7. Hanfasan.
Søhest. 8. Praying Mantis.

Efter at have forklaret arternes oprindelse på grundlag af naturlig udvælgelse som en storslået og altomfattende proces med successive ændringer i tilpasninger, forklarede Darwins teori også fænomenet med den målrettede struktur af organiske former. Formerne for enheder som en afspejling af hensigtsmæssighed er uendeligt varierede: svømmeblæren i en fisks krop er fyldt med luft og letter vægten af dens krop; det er mere bekvemt at krydse sumpe på lange ben med vidt adskilte tæer, som en hejre, eller med brede hove, som en elg; Springende dyr har mere udviklede baglemmer (kænguru, græshoppe, frø). Dyr, der fører en underjordisk livsstil, har spadeformede lemmer og er tilpasset til at grave jorden. Der er hensigtsmæssige tilpasninger hos planter og dyr til daglige og årlige udsving i temperatur og luftfugtighed.

Tilhængere af idealistiske synspunkter og kirkeministre så i fænomenerne organismers tilpasningsevne og deres målrettede struktur et udtryk for naturens generelle harmoni, der angiveligt udgik fra dens skaber. C. Darwins teori afviser enhver deltagelse i fremkomsten af tilpasninger af overnaturlige kræfter den beviste overbevisende, at alle dyr og vegetabilsk verden Siden dens fremkomst er den blevet forbedret langs vejen for hensigtsmæssige tilpasninger til livsbetingelser: vand, luft, sollys, tyngdekraft. Den fantastiske harmoni af levende natur, dens perfektion er skabt af naturen selv: kampen for overlevelse. Denne kamp er den kraft, der giver styrke til rødderne, sofistikeret skønhed til blomster, forårsager en bizar mosaik af blade og skærper tænder, giver kraftig muskelstyrke, synsstyrke, hørelse og lugtesans til mange dyr.

Tilpasningsevne som udtryk for hensigtsmæssighed kommer til udtryk i alt. For eksempel har rovdyr kløer, hugtænder, næb og giftige tænder, hvorfra det kan være meget svært for offeret at flygte. Men i kampen for livet blev der også udviklet forsvarsmidler: nogle reagerer på magt med magt, andre reddes af deres ben, andre udviklede skaller, skaller, nåle osv. Mange svage og forsvarsløse insekter, der er ufarlige eller spiselige, lange år handlingerne af naturlig udvælgelse antog farve og form af gedehamse og hvepse og blev lig giftige eller uspiselige former. Deres imiterende farve eller form er samtidig beskyttende, da det falder sammen med miljøets baggrund: det gør rovdyr usynlige og hjælper dem med at snige sig ind på bytte, og det giver jagtede arter mulighed for at gemme sig for fjender. Hvis insekterne forfulgt af fugle ikke var farvet, så de matcher farven på grønt græs eller træbark, ville de blive udryddet af fugle. Tundraagerhønens fjerdragt smelter sammen med tonen i klipperne og tinder dækket af lav, skovsneppen er usynlig blandt de tørrede og nedfaldne egeblade osv. Dyrenes evne til at antage en "truende" eller "skræmmende" farve og positur er af en udtalt adaptiv karakter: i larven vinhøge der er øjenlignende pletter foran i fareøjeblikket, det hæver den forreste del af kroppen og skræmmer derved fuglene væk.

Forskellige tilpasninger udelukker muligheden for selvbestøvning i de fleste planter, giver dem mulighed for at distribuere frugter og frø eller, takket være deres rygsøjler, modstå at blive spist af planteædere. Duften og den lyse farve af blomster opstod som tilpasninger til at tiltrække insekter, som, når de besøger blomsterne, krydsbestøver disse planter, eller som en tilpasning til mere effektiv absorption solstråler en vis længde.

Beskyttende farve. Beskyttende farve er udviklet hos arter, der lever åbent og kan være tilgængelige for fjender. Denne farve gør organismerne mindre mærkbare på baggrund af det omkringliggende område. Nogle har et lyst mønster (farven af en zebra, tiger, giraf) - skiftende lyse og mørke striber og pletter. Denne sønderlemmende farve ser ud til at efterligne vekslen mellem lys- og skyggepletter.

Forklædning. Camouflage er en enhed, hvor et dyrs kropsform og farve blander sig med omgivende genstande. For eksempel ligner nogle sommerfugles larver kviste i kropsform og farve.

Mimik. Mimik er efterligningen af en mindre beskyttet organisme af en art af en mere beskyttet organisme af en anden art. Denne efterligning kan vise sig i kropsform, farve osv. Således ligner nogle typer ikke-giftige slanger og insekter giftige. Mimik er resultatet af udvælgelse af lignende mutationer i forskellige typer. Det hjælper ubeskyttede dyr med at overleve og hjælper med at bevare kroppen i kampen for tilværelsen.

Advarsel (truende) farvning Arter har ofte lyse, mindeværdige farver. Efter at have prøvet at smage en uspiselig mariehøne eller en stikkende hveps, vil fuglen huske deres klare farve resten af sit liv.

(Baseret på materialer fra Andrey Ivanovs personlige side)

I doktrinen om naturlig udvælgelse underbyggede Darwin ikke kun materialistisk egnetheden af organismer (deres hensigtsmæssige struktur), men viste det også. relativ karakter. Således påvirker advarsels- og beskyttende farvning og forskellige andre beskyttelsesanordninger ikke alle forfølgere, men hvis de har enheder, er det mindre sandsynligt, at individer bliver angrebet. Dem med stik - hvepse, bier, gedehamse - spises let af fluesnappere og bi-spisere. En flyvende fisk, der hopper op af vandet i luften, flygter behændigt fra rovfisk, men det udnytter albatrossen og overhaler sit bytte i luften. Skildpaddens skal er et godt forsvar, men ørnen løfter den op i luften og kaster den op på klipperne; skallen knækker og ørnen æder skildpadden.

Ethvert dyr og plante kan ikke tilpasses fuldt ud til alle forhold, der har udviklet sig gennem livet på Jorden. Enhver tilpasning fortsætter, så længe den understøttes af naturlig selektion, men forsvinder, så snart den holder op med at være nyttig. Som eksempel på en ændring i tilpasninger kan man nævne udviklingen af beskyttende farve hos birkemølsommerfuglen.

Grundlaget for Darwins teori er således doktrinen om naturlig udvælgelse – evolutionens vigtigste og styrende faktor. I kampen for tilværelsen på grundlag af arvelig variabilitet sker der en konsekvent ændring af tilpasninger og overlevelse af de stærkeste, mangfoldigheden af former for levende natur øges, artsdannelsesprocessen finder sted og den generelle progressive udvikling af planten og dyreverden finder sted. I denne teori blev to problemer løst: mekanismen for artsdannelse og oprindelsen af den organiske verdens målbevidsthed.

Organismers tilpasningsevne som et resultat af evolution (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biology in tables. M., 2000)

Fitness indikatorer	Planter	Dyr
Metoder til at få mad	Optagelsen af vand og mineralsalte sikres ved intensiv udvikling af rødder og rodhår; absorption af solenergi udføres mest vellykket af brede og tynde blade; indfangning og fordøjelse af insekter og små padder af sumpplanter	Spise blade på høje træer; fangst ved hjælp af et fældenet og liggende på lur efter madvarer; den specielle struktur af munddelene sikrer fangst af insekter fra lange, smalle huler, bidende græs og fangst af flyvende insekter; Griber og holder bytte rovpattedyr og fugle
Anti-spisning	De har rygsøjler, der giver beskyttelse mod planteædere; indeholder giftige stoffer; bladenes rosetform er ikke tilgængelig til afgræsning	De flygter ved at løbe hurtigt; har nåle, skaller, en afvisende lugt og anden beskyttelse; beskyttende farvning sparer under visse forhold
Tilpasning til abiotiske faktorer (kulde)	Faldende blade; kold modstand; bevarelse; vegetative organer i jorden	Flyvning mod syd; tyk frakke; dvale; subkutant fedt
Ekspansion til nye territorier	Lette, vingede frø; ihærdige kroge	Fugleflyvninger; dyrevandring
Reproduktionseffektivitet	Tiltrækning af bestøvere: blomsterfarve, lugt	Tiltrækning af en seksuel partner: lys fjerdragt, seksuelle tiltrækningsmidler

Hvilke funktioner har den? Hvordan manifesteres den relative kondition af en kaktus, kamæleon eller skildpadde?

Organismer og det ydre miljø

Hver enkelt art af levende væsener har sit eget levested. Inden for dens grænser er der forskellige faktorer, som har særlige karakteristika, for eksempel en vis lufttemperatur, jord- eller vandsaltindhold, visse indbyggere.

For at overleve i et bestemt miljø skal en organisme tilpasse sig det. Den, der gør dette så effektivt som muligt, vil være i stand til at overleve og få afkom. Planter, dyr og endda mennesker har udviklet forskellige værktøjer til at hjælpe dem med at tilpasse sig.

Disse værktøjer blev dannet gradvist. Arter, der havde en vis fordel i struktur eller farve, overlevede bedre end andre under visse forhold. Nyttige egenskaber gik i arv og blev mere udtalte. Over tid blev de ønskede egenskaber karakteristiske for alle repræsentanter for arten eller befolkningen.

Relativ karakter af fitness

Tilpasning er tilstedeværelsen hos dyr eller planter af egenskaber, der svarer til deres livsstil og det miljø, de befinder sig i. For eksempel er fiskens krop strømlinet og dækket med slim for at gøre det lettere at bevæge sig i vandet. Arktiske bjørne er hvide i farven for at blande sig med deres miljø så meget som muligt.

Imidlertid udviklede hjælpemekanismer blandt repræsentanter for levende natur er ikke absolutte, men relative. Hvorfor er fitness relativt? Det er simpelt. Hvis kroppen tilpasser sig specifikke miljøforhold, kan den være uforberedt på andre forhold. ændrer sig normalt hurtigere end organismer, som har brug for mindst flere generationer for at ændre sig.

Den relative karakter af fitness er også manifesteret i det faktum, at du kan blive fanget i andres net med et pålideligt middel til beskyttelse mod nogle fjender (lyse farver, torne eller gift). Således påvirker giften fra mange slanger små byttedyr og frastøder store pattedyr, dog ikke stopper pindsvin og manguster, der lever af slanger. Detaljerede eksempler Lad os se nærmere på det.

kaktusser

Et glimrende eksempel på overlevelse i barske forhold demonstrere planter De trives i et miljø, der er uudholdeligt for mange levende væsner. Planter er almindelige i ørkener og halvørkener, bjerge, savanner og tørre skove.

Den kraftige kødfulde stilk gør det muligt for den at samle meget fugt fra luften, og rygsøjlen forhindrer den i at fordampe. Derudover skræmmer skarpe rygsøjler dem væk, der vil nyde kaktusen. Stærkt udviklede rødder rækker dybt grundvand, mætte planten med vand.

Således er planten fuldt forberedt til liv i områder, hvor nedbør er yderst sjældent. Den relative karakter af kaktus tilpasningsevne ligger i, at når forholdene ændrer sig, for eksempel ved længerevarende nedbør, kan planten dø af overdreven vandindtag i kroppen.

Under indendørs forhold går alle fordelene ved kaktusen tabt og bliver neutrale. Den kraftige stilk og torne vil ikke længere bære de funktioner, der er vigtige for overlevelse, kun det æstetiske aspekt vil forblive.

Kamæleoner

Kamæleoner bruger det meste af deres tid på træer, fleksible lemmer hjælper kamæleoner med at klatre i dem. Dyrenes fingre er smeltet sammen og danner to næsten modsatrettede grupper (de ligner en klo), halen er snoet og lang - alt dette gør det nemt at tage fat i grene og bevæge sig langs dem.

Den relative kondition af en kamæleon ligger netop i dens farve. Dyrets naturlige farve camouflerer det så meget som muligt med dets miljø, hvilket gør det usynligt for rovdyr. Men kamæleoner skifter ofte farve ved at bruge det som et kommunikationsmiddel.

Nogle arter kan ommales i næsten alle farver. Sådan udtrykker de deres reaktion på ændringer i belysning, luftfugtighed eller andre dyrs udseende. I fareøjeblikket oplever "firbenet" stress og kan blive knaldrødt eller gult og give sig selv væk i stedet for at smelte sammen med situationen og gemme sig.

Skildpadder

Krybdyr unikke i deres struktur er skildpadder. Kroppen af dyr er i en tæt skal, dækket af hud eller liderlige sutter. Den minder lidt om en skal, da den består af en over- og underdel.

Skildpadden er ikke bare placeret inde i skallen, den er en enkelt helhed med den. Øverste del"Rammen" er smeltet sammen med dyrets rygsøjle, den nederste del er dannet af kravebenet og abdominale ribben. Det er umuligt at få skildpadden ud af "huset" uden at lamme den.

I tilfælde af fare gemmer dyret sit hoved og lemmer indeni. Hvordan kommer den relative karakter af fitness til udtryk i dette tilfælde? Rovdyr kan ikke tygge skallen eller plukke skildpadden ud af den. Men ørnene løfter den højt over jorden, slipper den, så skallen knækker, og æder så deres bytte.

Konklusion

Organismers egnethed er korrespondancen mellem deres ydre og indre struktur, adfærd i det miljø, de lever i. Det er dannet under en lang historisk proces og er vigtig faktor udvikling.

Den relative karakter af fitness er det karakteristiske træk kroppen kan kun hjælpe det under visse forhold og situationer. Når det ændrer sig eksterne faktorer enheder kan være ineffektive og nogle gange endda skade deres ejer.

Sektioner: Biologi

Lektionens mål:

gentagelse og konsolidering af viden om evolutionens drivkræfter;
at danne begrebet organismers tilpasningsevne til deres miljø, viden om mekanismerne for tilpasning som et resultat af evolution;
fortsætte med at udvikle færdigheder til at bruge viden om teoretiske love til at forklare fænomener observeret i levende natur;
udvikle specifik viden om adaptive funktioner dyrs struktur, kropsfarve og adfærd.

Udstyr:

Tabel "Tilpasning og dens relative natur", fotografier, tegninger, samlinger af plante- og dyreorganismer, kort til udførelse af test, præsentation.

1. Gentagelse af det undersøgte materiale:

I form af en frontalsamtale foreslås besvarelse af spørgsmål.

a) Nævn den eneste ledende drivkraft for evolutionen.
b) Hvad er leverandøren af materiale til udvælgelse i befolkningen?
c) Det er kendt, at arvelig variabilitet, som leverer materiale til udvælgelse, er tilfældig og ikke rettet. Hvordan bliver naturlig selektion retningsbestemt?
d) Giv en evolutionær forklaring på følgende udtryk: ”Det er ikke individuelle gener, der er genstand for selektion, men hele fænotyper. Fænotypen er ikke kun et objekt for selektion, men spiller også rollen som en transmitter af arvelig information i generationer."

Efterhånden som spørgsmålet stilles, vises dets tekst på skærmen (en præsentation bruges)

2. Læreren bringer samtalen til formuleringen af lektionens emne.

I naturen er der en uoverensstemmelse mellem organismers evne til at reproducere ubegrænset og begrænsede ressourcer. Er dette grunden...? kampen for tilværelsen, som et resultat af hvilken de individer, der er mest tilpasset miljøforhold, overlever. (Vis diagrammet på skærmen, eleverne skriver det ned i en notesbog)

Så et af resultaterne af naturlig selektion kan kaldes udviklingen af tilpasninger i alle levende organismer - tilpasninger til miljøet, dvs. fitness er resultatet af virkningen af naturlig udvælgelse under givne eksistensbetingelser.

(Besked om emnet for lektionen, skriv i en notesbog)

Tænk og prøv at formulere, hvad er essensen af tilpasning til miljøforhold? (Sammen med eleverne giver læreren en definition af fitness, som skrives ned i en notesbog og vises på en diasskærm)

Organismers tilpasningsevne eller tilpasninger- et sæt af de træk ved deres struktur, fysiologiske processer og adfærd, der giver en given art mulighed for en bestemt livsstil under visse miljøforhold.

Hvad tror du er vigtigheden af fitness for organismer?

Betyder: tilpasningsevne til miljøforhold øger organismers chancer for at overleve og forblive stort antal afkom. (Skriv i notesbog, vis dias på skærmen)

Spørgsmålet opstår, hvordan dannes tilpasninger? Lad os prøve at forklare dannelsen af en elefants snabel fra synspunktet af C. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.

(På skærmen er et fotografi af en elefant og ordlyden af det stillede spørgsmål)

Sandsynlige elev svar:

Ifølge Linnaeus: organismers egnethed er en manifestation af original hensigtsmæssighed. Drivkraften er Gud. Eksempel: Gud skabte elefanter, ligesom alle dyr. Derfor har alle elefanter fra det øjeblik, de dukker op, en lang snabel.

Ifølge Lamarck: ideen om organismers medfødte evne til at ændre sig under påvirkning af det ydre miljø. Evolutionens drivkraft er organismers ønske om perfektion. Eksempel: elefanter blev, når de fik mad, tvunget til konstant at strække deres overlæbe at få mad (motion). Denne egenskab er nedarvet. Sådan blev den lange snabel af elefanter til.

Ifølge Darwin: blandt de mange elefanter var der dyr med snabel forskellige længder. De af dem med en lidt længere snabel havde mere succes med at få mad og overleve. Denne egenskab gik i arv. Så gradvist opstod der lang stamme elefanter.

Hvilken forklaring er mere realistisk? Lad os prøve at beskrive den mekanisme, hvormed tilpasninger opstår. (Skema på skærmen)

3. Forskellige tilpasninger.

På elevernes skriveborde er der tegninger og samlinger, der illustrerer de forskellige tilpasninger af organismer til miljø. Arbejd i par eller grupper. Eleverne beskriver tilpasninger, navngiver dem selv eller med hjælp fra læreren. Disse enheder vises på skærmen, efterhånden som samtalen skrider frem.

1. Morfologiske tilpasninger(ændringer i kropsstruktur).

strømlinet kropsform hos fisk og fugle
membraner mellem tæerne på vandfugle
tyk pels hos nordlige pattedyr
flad krop hos bundfisk
krybende og pudeformet form hos planter i nordlige breddegrader og højbjergområder

2. Camouflage: kropsform og farve blandes med omgivende genstande (slide).

(Søhest, pindeinsekter, larver af nogle sommerfugle).

3. Nedladende farvelægning:

udviklet i arter, der lever åbent og kan være tilgængelige for fjender (æg fra åbent rugende fugle, græshoppe, skrubbe). Hvis miljøets baggrund ikke er konstant afhængig af årstiden, ændrer dyrene deres farve (hvid hare, brun hare).

4. Advarselsfarve:

Meget lys, karakteristisk for giftige og stikkende former (hvepse, humlebier, mariehøns, klapperslanger). Ofte kombineret med demonstrativ skræmmende adfærd.

5. Mimik:

lighed i farve og kropsform af ubeskyttede organismer med beskyttede (svirrefluer og bier, tropiske slanger og Giftige slanger; Snapdragon-blomster ligner humlebier - insekter forsøger at etablere parringsforhold, hvilket fremmer bestøvning; æg lagt af gøgen). Efterligninger overstiger aldrig den oprindelige art. Ellers vil advarselsfarven miste sin betydning.

6. Fysiologiske tilpasninger:

livsprocessers tilpasning til levevilkårene.

ophobning af fedt hos ørkendyr før et angreb tør sæson(kamel)
kirtler, der fjerner overskydende salte hos krybdyr og fugle, der lever nær havet
vandbesparelse i kaktusser
hurtig metamorfose hos ørkenpadder
termolokalisering, ekkolokalisering
tilstand af delvis eller fuldstændig suspenderet animation

7. Adfærdstilpasninger:

ændringer i adfærd under visse forhold

pasning af afkom forbedrer unge dyrs overlevelse og øger stabiliteten af deres bestande
dannelse af separate par i parringssæson, og om vinteren danner de flokke. Hvad gør mad og beskyttelse lettere (ulve, mange fugle)
afskrækkende adfærd (bombardierbille, skunk)
frysning, foregivet skade eller død (opossums, padder, fugle)
forsigtighedsadfærd: dvale, opbevaring af mad

8. Biokemiske tilpasninger:

forbundet med dannelsen i kroppen af visse stoffer, der letter forsvaret af fjender eller angreb på andre dyr

gifte af slanger, skorpioner
antibiotika til svampe og bakterier
krystaller af kaliumoxalat i blade eller pigge af planter (kaktus, brændenælde)
speciel struktur af proteiner og lipider i termofile (resistente over for høje temperaturer)

og psykrofil (kulde-elskende), hvilket tillader organismer at eksistere i varme kilder, vulkansk jord og permafrostforhold.

Relativ karakter af tilpasninger.

Det foreslås, at du er opmærksom på bordet: hare. Usynlig for rovdyr i sneen, tydeligt synlig på baggrund af træstammer. Sammen med eleverne gives andre eksempler: møl samler nektar fra lyse blomster, men flyver også mod ilden, selvom de dør i processen; giftige slanger spises af manguster og pindsvin; Hvis du vander en kaktus for meget, dør den.

Hvilken konklusion kan man drage?

Konklusion: enhver enhed er kun nyttig under de forhold, hvor den blev dannet. Når disse forhold ændrer sig, mister tilpasninger deres værdi eller forårsager endda skade på kroppen. Derfor er kondition relativt.

Da vi studerede emnet, stolede vi på Charles Darwins lære om naturlig udvælgelse. Den forklarede den mekanisme, hvormed organismer tilpasser sig deres livsbetingelser og beviste, at fitness altid er relativt.

4. Konsolidering af viden.

Der ligger testark og svarkort på elevernes skriveborde.

Mulighed 1.

1. Et fænomen, der fungerer som et eksempel på camouflagefarvning:

a) farvning af sikahjorte og tiger;
b) pletter på vingerne af nogle sommerfugle, der ligner hvirveldyrs øjne;
c) ligheden mellem farven på pierida-sommerfuglens vinger med farven på vingerne på den uspiselige helikonidsommerfugl;
d) farvning af mariehøns og Colorado kartoffelbiller.

2. Hvordan moderne videnskab forklarer dannelsen af organisk hensigtsmæssighed:

a) er resultatet af organismers aktive ønske om at tilpasse sig specifikke miljøforhold;
b) er resultatet af naturlig udvælgelse af individer, der viste sig at være mere tilpasset end andre til miljøforhold på grund af tilstedeværelsen af tilfældigt forekommende arvelige ændringer i dem;
c) er resultatet af direkte indflydelse ydre forhold om udvikling af tilsvarende egenskaber i organismer;
d) det var oprindeligt forudbestemt i det øjeblik, skaberen skabte hovedtyperne af levende væsener.

3. Fænomen. Et eksempel herpå er ligheden mellem løvefluen og hvepse i mavens farve og antennens form:

a) advarselsfarvning;
b) mimik;
V) adaptiv farve;
d) camouflage.

4. Eksempel på beskyttende farve:

5. Eksempel på advarselsfarvning:

a) lyserød farve af rosenblomsten;

d) lighed i farve og kropsform.

Mulighed 2.

1. Hovedeffekten af naturlig udvælgelse:

a) at øge hyppigheden af gener i befolkningen, der sikrer reproduktion over generationer;
b) at øge hyppigheden af gener i populationen, der sikrer stor variation af organismer;
c) forekomsten i populationen af gener, der sikrer bevarelsen af artens karakteristika i organismer;
d) forekomsten i populationen af gener, der bestemmer organismers tilpasning til livsbetingelser;

2. Eksempel på beskyttende farve:

a) grøn farve af den syngende græshoppe;
b) grøn farve af blade i de fleste planter;
c) lys rød farve mariehøne;
d) lighed i farven på svirrefluens og hvepsens underliv.

3. Maskeringseksempel:

a) grøn farve af den syngende græshoppe;
b) lighed i farven på svirrefluens og hvepsens underliv;
c) lyserød farve på mariehønen;

4. Eksempel på advarselsfarvning:

a) lys rød farve af en rosenblomst;
b) mariehønen har en lys rød farve;
c) lighed i farve mellem svirrefluen og hvepsen;
d) lighed i farve og kropsform af møllarven med knuden.

5. Eksempel på mimik:

a) grøn farve af den syngende græshoppe;
b) mariehønen har en lys rød farve;
c) lighed i farven på svirrefluens og hvepsens underliv;
d) lighed i farve og kropsform af møllarven med knuden.

Svarkort: