Perché il fitness è relativo? L'adattabilità degli organismi è il risultato dell'evoluzione

L'idoneità degli organismi (adattamento) è un complesso caratteristiche peculiari, consentendo loro di sopravvivere in un determinato ambiente e di lasciare una progenie numerosa e forte.

L’adattamento alle condizioni emergenti è influenzato dalle forze trainanti dell’evoluzione. Ma le condizioni non sono mai costanti, cambiano, quindi tutti gli adattamenti sono relativi.

Una pernice bianca che si confonde nella neve viene scoperta da un'ombra. Gli organismi con nuovi tratti che operano entro un certo intervallo possono semplicemente morire se oltrepassano questi confini. Sopravvivono solo gli individui che si sono adattati al nuovo ambiente attraverso la selezione naturale.

Tipi di adattamento degli organismi

Gli adattamenti morfologici includono:

Trasformazione del corpo, vale a dire: forma affusolata o appiattita, zampe palmate, pelo folto.
Con l'aiuto del camuffamento, puoi diventare invisibile sullo sfondo dell'ambiente, diventare simile per colore e forma a una foglia, una pietra, un ramoscello (insetti, pesci).
Con una colorazione protettiva e smembrante, puoi fonderti con l'ambiente in una situazione mutevole (lepre bruna, uova di uccelli, zebra).
La colorazione di avvertimento si distingue per colori vivaci, macchioline, strisce ed è necessaria per spaventare o avvisare di un attacco (api, serpenti, coccinelle).
Avvertire e proteggere se stessi, il più debole, da un più forte diventando simile a lui nel colore, nella forma del corpo o nel comportamento si chiama mimetismo (serpente tropicale, mosca mormorante, uova di cuculo).

Tra adattamenti fisiologici evidenziare:

Prepararsi alla vita in condizioni mutevoli: - il cammello accumula grasso; - formazione di ghiandole che eliminano il sale in eccesso (rettili marini e uccelli). - localizzazione del calore e del suono; - letargo.
Comportamento: - minore è il numero dei cuccioli, maggiore è la cura che essi pongono ai fini della conservazione; - formazione di coppie di accoppiamento durante la riproduzione della prole e vita in stormi con condizioni più complesse (uccelli, lupi). - spaventare (cobra, sorriso e ringhio di un cane, odore di puzzola). - imitazione di una persona ferita o morta, nascosta (opossum, rana, uccello). - previdenza (sonno invernale, scorta di mangime).
Con l'aiuto di dispositivi biochimici (sostanze speciali), l'animale può difendersi o attaccare il nemico (veleni, batteri antibiotici, proteine e grassi speciali).

La natura dell'adattamento degli organismi

La selezione naturale lascia in vita solo i più adattati. Ma i più piccoli cambiamenti nell’ambiente possono rendere inutili o addirittura dannosi quei dispositivi che prima servivano molto.

Di conseguenza, sopravvivono quegli organismi che sono riusciti ad adattarsi più velocemente e quelli che sono in ritardo si estinguono, dando l'opportunità di formare una nuova specie. Tali adattamenti si formano molto a lungo naturalmente e sono relativi, perché le condizioni di vita cambiano molto più velocemente di quanto appaiano modifiche necessarie negli animali.

Prova della relatività degli adattamenti:

i metodi di protezione non sono universali (un serpente velenoso, pericoloso per alcuni, viene mangiato da una mangusta o da un riccio);
in alcuni casi l'istinto viene meno ( falena vola per il nettare di un fiore leggero, o può confonderlo con il fuoco);
un organo necessario in un ambiente è inutile o dannoso in un altro (oche dalla testa barrata con membrane di cui non hanno bisogno);
i pesci sono adattati per separare l'ossigeno dall'acqua, ma sulla terra non possono farlo; - gli insetti verdi non sono visibili sull'erba; su un terreno pulito verranno rapidamente mangiati.

Ragioni dell'adattabilità degli organismi

È stato stabilito che gli individui della specie sopravvivranno se cambiano più velocemente, adattandosi alle nuove esigenze ambientali. L'emergere di nuovi caratteri e la comparsa di una nuova specie è chiamata speciazione filetica.

Oggi la diversità delle specie è notevolmente diminuita rispetto a diverse migliaia di anni fa. Ciò è dovuto al costante cambiamento climatico, ere glaciali, eruzioni vulcaniche, terremoti, deterioramento situazione ambientale, atteggiamento barbaro delle persone. Di conseguenza, sopravvivono gli organismi più adattati e la ragione principale dell'adattabilità appartiene alla selezione naturale.

Adattamento degli organismi al loro ambiente

Per sopravvivere, devi adattarti alle condizioni di vita e lei sceglierà gli individui migliori e rimuoverà i deboli. Tutti gli animali vivono dentro parti differenti la natura e le loro caratteristiche adattative dipendono da questo.

Idoneità al lavoro di laboratorio degli organismi

Lavoro di laboratorio, con situazione problematica nei contenuti, sono necessari per lo sviluppo di competenze indipendenti nello studio e nella ricerca di oggetti biologici. Il problema esistente dà luogo a ipotesi, versioni, prove e insegna a trarre conclusioni. Ogni lavoro ha un obiettivo, domande, compiti e applicazioni. È più conveniente visualizzare lo stato di avanzamento del lavoro in una tabella.

Esempio. L.r. "Adattamento all'ambiente."

Bersaglio: definire il concetto di adattabilità animale, allenare la capacità di individuare gli adattamenti.

La mosca sirfide può essere trovata ovunque tranne che nella tundra e nel deserto. Si tratta di un insetto dittero dalle ali corte, simile a una vespa, ma del tutto innocuo. I sirfidi volano molto velocemente. È stata dimostrata la loro connessione con formiche e calabroni, che conducono uno stile di vita sociale.

Adattamento degli organismi ai fattori ambientali

Qualsiasi organismo vivente è influenzato da fattori naturali. A natura inanimata includono: temperatura, cambiamento del giorno e della notte, stagioni, caratteristiche del suolo, paesaggio, Composizione chimica aria e acqua, rumore, radiazioni. Gli organismi si adattano a questo, ma non possono influenzare queste condizioni, chiamate fattori abiotici.

Gli adattamenti ai cambiamenti della natura da parte dell'uomo (fattore antropico) non hanno poca importanza per la sopravvivenza degli animali. Essendo in comunità naturali, tutti gli abitanti viventi del pianeta, sono divisi in gruppi con segni simili di adattamento a un particolare fattore ambientale. Questi cambiamenti possono essere espressi sia esternamente che internamente, con un cambiamento nella natura del comportamento.

Ad esempio, la temperatura corporea dipende da condizioni meteo nella maggior parte dei rappresentanti del mondo animale. Questi sono animali a sangue freddo. Reagiscono diminuendo o aumentando il loro tasso metabolico. Quando rallentano, sperimentano un'animazione sospesa, che aiuta a risparmiare energia. Nelle specie a sangue caldo la temperatura è sempre costante e non influisce sul metabolismo. Ci sono predatori che cacciano durante il giorno e altri che escono solo di notte. Gli animali domestici sono attivi principalmente durante il giorno.

Esempi di fitness degli organismi

Il cavallo può correre velocemente con l'aiuto di zoccoli larghi e comodi. I felini sono in grado di avvicinarsi silenziosamente, ritraendo gli artigli. Gli uccelli hanno reso il loro corpo più leggero per il volo liberandosi della vescica, di un'ovaia, dei denti e acquisendo ali con piumaggio diverso.

Insetti: i bruchi si sono adattati per diventare simili alla foglia o al ramoscello di una pianta. I coccodrilli hanno ghiandole speciali vicino agli occhi che aiutano a rimuovere il sale in eccesso. Il cammello immagazzina il grasso nelle sue gobbe, la cui rottura rilascia acqua. Orso polare trattiene il calore con uno strato Grasso sottocutaneo e la folta pelliccia, le zampe larghe permettono loro di camminare sul ghiaccio sottile.

Studio della fitness degli organismi

Inizialmente, durante il regno della religione, si sosteneva che tutta la vita sulla Terra fosse stata creata dal Dio saggio esistente. Quella natura stessa non potrebbe farlo. Il Creatore ha creato tutti affinché potessero fare ciò che è stato loro assegnato. A questa teoria aderì anche C. Linneo.

J.B. Lamarck sosteneva che tutti gli organismi nascono con la capacità di cambiare e nel corso della loro vita possono solo migliorare queste capacità. Nascono così nuove specie con proprietà benefiche. Ma questa teoria non spiega i diversi colori delle uova degli uccelli e i benefici delle spine per un riccio.

C. Darwin ha espresso un'opinione; "... se un animale o una pianta possono sopravvivere a un brusco cambiamento del clima o di altre condizioni, i suoi discendenti diventeranno i più comuni." Un nuovo tratto che appare viene trasmesso alla prole se promuove la sopravvivenza.

Gli scienziati moderni, studiando l'adattamento, sono giunti alla conclusione che qualsiasi variabile utile si verifica più tardi del momento giusto. Alcuni nuovi segni causano addirittura danni all'animale in condizioni improvvisamente cambiate.

Gli antilocapre sono al secondo posto tra tutti gli animali in termini di velocità di corsa. Ma una particolarità sono i muscoli che modificano l'inclinazione del mantello. Questa capacità aiuta nella stagione calda o fredda. E, soprattutto, vedendo il pericolo, l'osservatore si arruffa il pelo del sedere, cosa che viene subito notata dall'intero branco.
Il segreto dello stecchino, un pesce antartico, è che con l'aiuto di una speciale proteina che agisce come antigelo, il suo sangue rimane scongelato anche a una temperatura di meno 2 gradi.
Anche un orso invidierà i pesci africani Prototteri, che possono dormire fino a 4 anni. È un dipnoo e possiede, oltre alle branchie, anche un sistema polmonare.
Il rospo portatore d'acqua dorme nel suo rifugio di muco, aspettando un'altra pioggia, fino a sette.
L'avvoltoio non è solo un'infermiera: mangia carogne e può anche rinfrescare il suo corpo urinando sul suo piumaggio.

conclusioni

Ogni organismo il modo migliore adattato alle condizioni in cui deve vivere. Questa modifica serve solo dove è stata acquistata ed è quindi considerata relativa. La selezione naturale lascia agli individui solo quei tratti che hanno resistito alla più grande deviazione nel significato di un certo fattore ambientale.

L'emergere dell'adattamento degli organismi.
La ragione principale della comparsa di vari adattamenti degli organismi viventi al loro ambiente è la selezione. Ad esempio, è noto che la pernice è un uccello della foresta. A seconda del suo habitat, presenta vari adattamenti: a) accorciamento del becco dovuto all'estrazione di cibo da sotto la neve e dalla lettiera di foglie: b) comparsa di pieghe cornee all'estremità delle dita per facilitare il movimento su uno spesso manto nevoso; c) espansione, arrotondamento delle ali per un rapido sollevamento in aria (gli antenati della pernice non avevano una tale struttura).
Per diffondersi ulteriormente, anche i frutti e i semi delle piante subirono varie modifiche. Si tratta di ganci, spine con cui sono attaccati agli animali o di lanugine leggera che viene dispersa dal vento.
L'emergere dell'adattamento nelle piante e negli animali - fenomeno caratteristico, ma in ogni caso la forma fisica non si manifesta immediatamente. Di conseguenza, a lungo processo evolutivo gli individui appaiono con caratteristiche speciali adattate alle condizioni ambientali.
Le caratteristiche di adattamento nella struttura, nel colore, nella forma del corpo e nel comportamento sono chiaramente visibili nell'esempio di un mammifero acquatico: il delfino. La forma appuntita del corpo gli consente di muoversi facilmente e liberamente nell'acqua. direzioni diverse. La velocità del delfino raggiunge i 40 km/h. E negli uccelli, indicatori di idoneità al volo sono la presenza di piume che ricoprono il corpo; assenza di orecchie e denti; la capacità di girare la testa di 180"; leggerezza delle ossa; rapida digestione del cibo nello stomaco, ecc.
Molti animali hanno adattamenti così avanzati che sono difficili da distinguere dal loro ambiente. La forma del corpo, la colorazione dei pesci e degli animali che vivono in fitti boschetti di alghe li aiutano a nascondersi con successo dai nemici.

Tipi di adattabilità:

Colorazione protettiva (mimetica) e sue tipologie.
Adattamento istintivo.
Prendersi cura della prole.
Adattamento fisiologico.

Riso. 21. Adattamento delle falene cambiando colore ai colori corrispondenti del tronco dell'albero: 1 - numero uguale di farfalle scure e chiare marcate; 2 - tronco d'albero leggero; 3 - aumento del numero di farfalle leggere; 4 - aumento del numero di farfalle scure; 5 - tronco d'albero scuro

1. Colorazione protettiva (mimetica) e sue tipologie. La colorazione protettiva è un adattamento di organismi che vivono apertamente e possono essere accessibili ai nemici. Gli uccelli che incubano le uova sul terreno (gallo cedrone, pernice, quaglia, ecc.) si confondono con lo sfondo circostante. Un uccello seduto immobile su un nido è quasi invisibile ai suoi nemici. Anche le uova, che hanno un guscio pigmentato, e i pulcini che ne nascono sono difficilmente visibili. U grandi predatori, le cui uova sono inaccessibili ai nemici, o negli uccelli che depongono le uova in alto sulle rocce o le seppelliscono. nel terreno, il colore protettivo del guscio non si sviluppa. I bruchi delle farfalle sono generalmente verdi, il colore delle foglie, o scuri, il colore della corteccia. Pesce di fondo(pastinaca, passera) sono spesso colorati per abbinarsi al colore della sabbia.
Gli animali del deserto sono generalmente di colore giallo sabbia. Un colore protettivo monocromatico è caratteristico degli insetti (locuste), lucertole, saiga e leoni. A seconda del periodo dell'anno, molti animali cambiano colore. Ad esempio, la volpe artica, la lepre bianca e la pernice sono bianche in inverno. U farfalle diurne colorazione protettiva sulla parte inferiore delle ali e sulla parte superiore delle ali di quelle notturne, quindi durante il giorno diventano visibili ai nemici e possono morire (la parte inferiore delle ali è chiara). La colorazione protettiva si può osservare anche sotto forma di insetti: la pupa delle farfalle su un ramo è molto simile ad un bocciolo; una larva attaccata ad un ramo in uno stato immobile, simile al ramo di un albero, ecc.
La colorazione protettiva è particolarmente utile nelle fasi iniziali sviluppo individuale organismo (uova, larve, pulcino). La colorazione protettiva è necessaria per gli animali che si muovono lentamente o sono entrati in uno stato dormiente.
Molti animali sono in grado di cambiare rapidamente colore a seconda del colore del loro ambiente e questa capacità è ereditaria. Ad esempio: camaleonte, passera, agama.

Tipi di colorazione protettiva:

verniciatura protettiva;
colorazione attraente;
colorazione minacciosa;
colorazione d'imitazione.

1. Vernice protettiva di avvertimento caratteristico degli insetti velenosi, pungenti o brucianti. Ad esempio, gli uccelli non beccano mai una coccinella (rossa, gialla, marrone, rosso scuro, striata) a causa del liquido tossico, amaro, giallastro che secerne (Fig. 22). Se i pulcini beccano accidentalmente questo scarafaggio, la prossima volta non si avvicineranno ad esso. Lo scarabeo delle carogne secerne un liquido sgradevole e bruciante ed è di colore rosso vivo striato. La colorazione di api, bombi, vespe e serpenti velenosi li protegge dai predatori. La colorazione protettiva dipende anche dal comportamento di alcuni insetti e animali. A volte gli scarafaggi striscianti si congelano nei momenti di pericolo. Un tarabuso che nidifica tra le canne, vedendo accidentalmente un nemico, allunga il collo, alza la testa e si blocca. La colorazione di avvertimento negli animali è combinata con un comportamento che spaventa i predatori.

Riso. 22. Colorazione di avvertimento: 1 - coccinella; 2 - bolla

2. Colorazione attraente. Questa colorazione è particolarmente importante durante la riproduzione. I colori vivaci delle farfalle rosse, delle cavallette dalle ali blu, dei jerboa e del piumaggio degli uccelli maschi attirano le femmine durante la stagione riproduttiva. IN giorni comuni il colore si mimetizza con l'ambiente e diventa invisibile ai nemici (Fig. 23).

Riso. 23. Colorazione attraente: 1 - fascia rossa; 2 - puledra dalle ali blu; 3-jerboa

3. Colorazione minacciosa. Quando sono in pericolo, gli animali assumono una posa minacciosa. Ad esempio, nei momenti di pericolo, un cobra alza la testa dritta, gonfia il collo e assume una posa minacciosa; Lo scarabeo oscuro solleva l'addome ed emette un odore sgradevole. La testa tonda dalle orecchie lunghe apre istantaneamente le pieghe della pelle sulla testa e si congela con la bocca aperta. Sulle ali aperte della mantide religiosa ci sono macchie simili agli occhi. In caso di pericolo, aprendo le ali, la mantide mette in fuga il nemico. Le falene hanno le stesse macchie (Fig. 24).

Riso. 24. Colorazione minacciosa: le macchie oculari sulle ali di una farfalla (1) in una posa di minaccia sembrano gli occhi di un gufo elfo (2)

4. Imitare la colorazione -mimica(Greco mimikos - "imitazione"). Questa è l'imitazione di animali e piante da parte di organismi viventi o certi oggetti inanimati ambiente. La colorazione di avvertimento degli organismi non protetti ricorda una o più specie. Ad esempio, nella forma del corpo, nelle dimensioni e nel colore brillante, uno scarafaggio è simile a una coccinella. La forma del corpo del cavalluccio marino e del pesce ricorda le alghe. Farfalla bianca odore sgradevole, con i suoi colori vivaci imita le farfalle non commestibili della famiglia degli eliconidi (Fig. 25), e le mosche imitano le vespe. Somiglianza serpenti non velenosi con quelli velenosi li aiuta a proteggersi dai nemici e a sopravvivere.

Riso. 25. Colorazione imitativa: la farfalla bianca (T) è simile alla farfalla velenosa eliconide (2)

Esempi di colorazione vegetale imitativa.
La colorazione imitativa nelle piante è necessaria per attirare o intimidire gli animali. Di solito non c'è nettare sul fiore belozor. Per attirare gli insetti, è simile a una pianta di miele. Gli insetti, atterrando su un fiore, contribuiscono alla sua impollinazione. I fiori della pianta insettivora (Nepenthes) sono dai colori vivaci. Gli insetti, atterrando su un fiore, cadono immediatamente in una "trappola" e muoiono. Un'orchidea assomiglia alla femmina di alcuni insetti nella forma del fiore e nell'odore, quindi gli insetti maschi si posano involontariamente sul fiore e lo impollinano.
Mimica nasce “sotto il controllo” della selezione naturale. La sua comparsa è associata all'accumulo di piccole mutazioni benefiche nel specie commestibili nelle condizioni della loro convivenza con quelli non commestibili. Una delle principali armi di difesa contro i nemici e le caratteristiche adattive è: negli scarafaggi e nei granchi - copertura chitinosa, nei molluschi - conchiglie, nei coccodrilli - squame, negli armadilli e nelle tartarughe - carapace, nei ricci e istrici - aculei.

Fitness. Colorazione protettiva. Verniciatura protettiva. Colorazione attraente. Colorazione minacciosa. Colorazione imitativa (mimetismo).

motivo principale vari adattamenti degli organismi alle condizioni ambientali sono la selezione.
La colorazione protettiva è un adattamento necessario per proteggere gli organismi che conducono uno stile di vita aperto dai nemici.
La colorazione protettiva è un tipo di colorazione protettiva caratteristica degli insetti velenosi, pungenti e brucianti.
La colorazione attraente è un tipo di colorazione protettiva durante il periodo di riproduzione degli organismi.
La colorazione minacciosa è un modo per proteggere gli animali dai nemici adottando una posa minacciosa.
L'imitazione di organismi viventi e oggetti inanimati dell'ambiente è un adattamento di organismi che non sono in grado di difendersi o sono inattivi.
Quali caratteristiche degli organismi determinano la forma fisica?
Come avviene il fitness?
Nomina i tipi di colorazione protettiva.
Fornisci un esempio di vernice protettiva.

Quali organismi sono caratterizzati da colorazione imitativa?
Fornisci esempi che dimostrano l'utilità dei colori attraenti.
Quali sono esempi di colorazione mimica nelle piante?

Esercizio
Hai mai incontrato insetti in natura che si congelano se toccati? Presta attenzione alle loro azioni, all'immobilità. Prestare attenzione agli insetti che producono un odore sgradevole. Confrontali. Questa attività ti aiuterà a familiarizzare con i colori protettivi e minacciosi degli animali.
Prova a completare l'attività.
Che tipo di colorazione protettiva sono questi esempi? Inserisci di conseguenza in maiuscolo: "ZShch" - protettivo; "PR" - attraente; "PD" è imitativo.

Coccinella. 5. Nepenthes (pianta insettivora).
Farfalla. 6. Tarabuso.
Scarabeo oscuro. 7. Fagiano maschio.
Cavalluccio marino. 8. Mantide Religiosa.

Avendo spiegato l'origine delle specie sulla base della selezione naturale come un processo grandioso e onnicomprensivo di successivi cambiamenti negli adattamenti, la teoria di Darwin spiegò anche il fenomeno della struttura intenzionale delle forme organiche. Le forme dei dispositivi come riflesso dell'opportunità sono infinitamente varie: la vescica natatoria nel corpo di un pesce è piena d'aria e alleggerisce il peso del suo corpo; è più conveniente attraversare le paludi con gambe lunghe con dita ampiamente distanziate, come un airone, o con zoccoli larghi, come un alce; Gli animali che saltano hanno arti posteriori più sviluppati (canguro, cavalletta, rana). Gli animali che conducono uno stile di vita sotterraneo hanno arti a forma di vanga e sono adattati per scavare il terreno. Esistono opportuni adattamenti nelle piante e negli animali alle fluttuazioni giornaliere e annuali di temperatura e umidità.

Gli aderenti a visioni idealistiche e ministri della chiesa vedevano nei fenomeni di adattabilità degli organismi e nella loro struttura intenzionale un'espressione dell'armonia generale della natura, presumibilmente emanata dal suo creatore. La teoria di C. Darwin rifiuta qualsiasi partecipazione all'emergere di adattamenti di forze soprannaturali ha dimostrato in modo convincente che tutti gli animali e mondo vegetale Fin dalla sua comparsa, è andato migliorando lungo il percorso di opportuni adattamenti alle condizioni di vita: acqua, aria, luce solare, gravità. La straordinaria armonia della natura vivente, la sua perfezione è creata dalla natura stessa: la lotta per la sopravvivenza. Questa lotta è la forza che dà forza alle radici, sofisticata bellezza ai fiori, crea un bizzarro mosaico di disposizione delle foglie e affila i denti, dona potente forza muscolare, acuità visiva, udito e olfatto a molti animali.

L'adattabilità come espressione di opportunità si manifesta in ogni cosa. Ad esempio, i predatori hanno artigli, zanne, becchi e denti velenosi, dai quali può essere molto difficile per la vittima fuggire. Ma nella lotta per la vita si svilupparono anche mezzi di difesa: alcuni rispondono alla forza con la forza, altri si salvano con le zampe, altri ancora sviluppano conchiglie, conchiglie, aghi, ecc. Molti insetti deboli e indifesi, essendo innocui o commestibili, lunghi anni le azioni della selezione naturale assumevano il colore e la forma dei calabroni e delle vespe e diventavano simili a forme velenose o non commestibili. La loro colorazione o forma imitativa è allo stesso tempo protettiva, poiché coincide con lo sfondo dell'ambiente: rende invisibili i predatori e li aiuta ad avvicinarsi di soppiatto alla preda, e dà alle specie cacciate l'opportunità di nascondersi dai nemici. Se gli insetti inseguiti dagli uccelli non fossero colorati per corrispondere al colore dell’erba verde o della corteccia degli alberi, verrebbero sterminati dagli uccelli. Il piumaggio della pernice della tundra si fonde con il tono delle rocce e delle cime ricoperte di licheni, la beccaccia è invisibile tra le foglie secche e cadute di quercia, ecc. La capacità degli animali di assumere un colore “minaccioso” o “spaventoso” e la posa è di natura adattiva pronunciata: nel bruco falena del vino sulla parte anteriore sono presenti macchie simili a occhi; al momento del pericolo solleva la parte anteriore del corpo, spaventando così gli uccelli.

Vari adattamenti escludono la possibilità di autoimpollinazione nella maggior parte delle piante, consentono loro di distribuire frutti e semi o, grazie alle loro spine, resistono al consumo degli erbivori. L'aroma e il colore brillante dei fiori sono nati come adattamenti per attirare gli insetti che, visitando i fiori, impollinano queste piante, o come adattamento per un assorbimento più efficiente i raggi del sole una certa lunghezza.

Colorazione protettiva. La colorazione protettiva si sviluppa nelle specie che vivono all'aperto e possono essere accessibili ai nemici. Questa colorazione rende gli organismi meno evidenti sullo sfondo dell'area circostante. Alcuni hanno un motivo luminoso (la colorazione di una zebra, una tigre, una giraffa) - alternando strisce e macchie chiare e scure. Questa colorazione smembrata sembra imitare l'alternanza di macchie di luce e di ombra.

Travestimento. Il camuffamento è un dispositivo in cui la forma del corpo e il colore di un animale si fondono con gli oggetti circostanti. Ad esempio, i bruchi di alcune farfalle assomigliano a ramoscelli nella forma e nel colore del corpo.

Mimica. Il mimetismo è l'imitazione di un organismo meno protetto di una specie da parte di un organismo più protetto di un'altra specie. Questa imitazione può manifestarsi nella forma del corpo, nella colorazione, ecc. Pertanto, alcuni tipi di serpenti e insetti non velenosi sono simili a quelli velenosi. Il mimetismo è il risultato della selezione di mutazioni simili in vari tipi. Aiuta gli animali non protetti a sopravvivere e aiuta a preservare il corpo nella lotta per l'esistenza.

Colorazione di avvertimento (minacciosa) Le specie hanno spesso colori brillanti e memorabili. Dopo aver provato una volta ad assaggiare una coccinella non commestibile o una vespa pungente, l'uccello ricorderà il loro colore brillante per il resto della sua vita.

(Basato su materiali dalla pagina personale di Andrey Ivanov)

Nella dottrina della selezione naturale, Darwin non solo sostanziava materialisticamente l’idoneità degli organismi (la loro struttura opportuna), ma la mostrava anche carattere relativo. Pertanto, la colorazione di avvertimento e protezione e vari altri dispositivi di protezione non influiscono su tutti gli inseguitori, ma, avendo tali dispositivi, gli individui hanno meno probabilità di essere attaccati. Quelli puntuti - vespe, api, calabroni - vengono facilmente mangiati dai pigliamosche e dai gruccioni. Un pesce volante, saltando fuori dall'acqua in aria, fugge abilmente pesci predatori, ma l'albatro ne approfitta, sorpassando la sua preda in aria. Il guscio della tartaruga è una buona difesa, ma l'aquila lo solleva in aria e lo scaglia sulle rocce; il guscio si rompe e l'aquila mangia la tartaruga.

Ogni animale e ogni pianta non può essere completamente adattato a tutte le condizioni che si sono sviluppate durante la vita sulla Terra. Qualsiasi adattamento persiste finché è sostenuto dalla selezione naturale, ma scompare non appena cessa di essere utile. Come esempio di cambiamento negli adattamenti, si può citare lo sviluppo della colorazione protettiva nella farfalla della falena di betulla.

Pertanto, la base della teoria di Darwin è la dottrina della selezione naturale, il fattore principale e guida dell'evoluzione. Nella lotta per l'esistenza sulla base della variabilità ereditaria si verifica un consistente cambiamento degli adattamenti e della sopravvivenza del più adatto, aumenta la diversità delle forme della natura vivente, avviene il processo di speciazione e il generale sviluppo progressivo delle piante e delle piante. ha luogo il mondo animale. In questa teoria furono risolti due problemi: il meccanismo della speciazione e l'origine della finalità del mondo organico.

Adattabilità degli organismi come risultato dell'evoluzione (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biologia nelle tabelle. M., 2000)

Indicatori di fitness	Impianti	Animali
Metodi per procurarsi il cibo	L'assorbimento dell'acqua e dei sali minerali è assicurato dallo sviluppo intensivo delle radici e dei peli radicali; l'assorbimento dell'energia solare viene effettuato con maggior successo da foglie larghe e sottili; cattura e digestione di insetti e piccoli anfibi da parte delle piante palustri	Mangiare foglie su alberi ad alto fusto; catturare utilizzando una rete a trappola e restare in attesa di prodotti alimentari; la speciale struttura dell'apparato boccale consente di catturare insetti da tane lunghe e strette, mordere l'erba e catturare insetti volanti; Afferrare e trattenere la preda mammiferi predatori e uccelli
Anti-mangiare	Hanno spine che forniscono protezione dagli erbivori; contenere sostanze tossiche; la forma a rosetta delle foglie non è disponibile per il pascolo	Fuggono correndo velocemente; avere aghi, conchiglie, odore repellente e altre protezioni; la colorazione protettiva salva in determinate condizioni
Adattamento ai fattori abiotici (freddo)	Foglie cadenti; resistenza al freddo; preservazione; organi vegetativi nel terreno	Volo verso sud; cappotto spesso; ibernazione; Grasso sottocutaneo
Espansione in nuovi territori	Semi leggeri e alati; ganci tenaci	Voli di uccelli; migrazione degli animali
Efficienza riproduttiva	Attirare gli impollinatori: colore dei fiori, odore	Attrarre un partner sessuale: piumaggio brillante, attrattivi sessuali

Che caratteristiche ha? Come si manifesta la forma fisica relativa di un cactus, un camaleonte o una tartaruga?

Gli organismi e l'ambiente esterno

Ogni singola specie di esseri viventi ha il proprio habitat. Entro i suoi limiti ci sono vari fattori, che hanno caratteristiche speciali, ad esempio una certa temperatura dell'aria, la salinità del suolo o dell'acqua, determinati abitanti.

Per sopravvivere in un particolare ambiente, un organismo deve adattarsi ad esso. Chi lo fa nel modo più efficiente possibile sarà in grado di sopravvivere e avere figli. Piante, animali e persino gli esseri umani hanno sviluppato vari strumenti per aiutarli ad adattarsi.

Questi strumenti si sono formati gradualmente. Le specie che presentavano qualche vantaggio nella struttura o nel colore sopravvivevano meglio di altre in determinate condizioni. I tratti utili furono ereditati e divennero più pronunciati. Nel tempo, le caratteristiche desiderate sono diventate caratteristiche di tutti i rappresentanti della specie o della popolazione.

Natura relativa del fitness

L'adattamento è la presenza negli animali o nelle piante di caratteristiche che corrispondono al loro stile di vita e all'ambiente in cui si trovano. Ad esempio, il corpo del pesce è snello e ricoperto di muco per facilitare i movimenti nell'acqua. Gli orsi artici sono di colore bianco per mimetizzarsi il più possibile con il loro ambiente.

Tuttavia, lo sviluppato meccanismi ausiliari tra i rappresentanti della natura vivente non sono assoluti, ma relativi. Perché il fitness è relativo? È semplice. Se il corpo si adatta a condizioni ambientali specifiche, potrebbe essere impreparato ad altre condizioni. di solito cambiano più velocemente degli organismi, che necessitano di almeno diverse generazioni per cambiare.

La natura relativa della forma fisica si manifesta anche nel fatto che, avendo un mezzo affidabile di protezione da alcuni nemici (colori vivaci, spine o veleno), puoi rimanere intrappolato nelle reti degli altri. Pertanto, il veleno di molti serpenti colpisce le piccole prede e le respinge grandi mammiferi, tuttavia, non ferma i ricci e le manguste che si nutrono di serpenti. Esempi dettagliati Diamo un'occhiata più approfondita.

cactus

Un eccellente esempio di sopravvivenza in condizioni difficili dimostrare le piante Prosperano in un ambiente insopportabile per molte creature viventi. Le piante sono comuni nei deserti e nei semi-deserti, nelle montagne, nelle savane e nelle foreste aride.

Il potente gambo carnoso gli consente di accumulare molta umidità dall'aria e le spine ne impediscono l'evaporazione. Inoltre, le spine acuminate spaventano coloro che vogliono banchettare con il cactus. Radici fortemente sviluppate che arrivano in profondità acque sotterranee, saturare la pianta con acqua.

Pertanto, la pianta è completamente preparata per la vita in regioni dove le precipitazioni sono estremamente rare. La natura relativa dell'adattabilità del cactus sta nel fatto che quando le condizioni cambiano, ad esempio, quando si verificano piogge prolungate, la pianta può morire a causa dell'eccessiva assunzione di acqua nel corpo.

In condizioni indoor, tutti i benefici del cactus si perdono e diventano neutrali. Il potente stelo e le spine non svolgeranno più quelle funzioni importanti per la sopravvivenza, rimarrà solo l'aspetto estetico.

Camaleonti

I camaleonti trascorrono la maggior parte del loro tempo sugli alberi; gli arti flessibili aiutano i camaleonti a scalarli. Le dita degli animali sono fuse, formando due gruppi quasi opposti (sembrano un artiglio), la coda è contorta e lunga: tutto ciò rende facile afferrare i rami e muoversi lungo di essi.

La relativa idoneità di un camaleonte risiede proprio nel suo colore. Il colore naturale dell'animale lo mimetizza il più possibile con l'ambiente, rendendolo invisibile ai predatori. Ma i camaleonti spesso cambiano colore, usandolo come mezzo di comunicazione.

Alcune specie possono essere ridipinte in quasi tutti i colori. È così che esprimono la loro reazione ai cambiamenti di illuminazione, umidità o all'aspetto di altri animali. Nel momento del pericolo, la "lucertola" sperimenta lo stress e può diventare rosso vivo o giallo, tradindosi, invece di fondersi con la situazione e nascondersi.

Tartarughe

I rettili unici nella loro struttura sono le tartarughe. Il corpo degli animali è racchiuso in un guscio denso, ricoperto di pelle o scudi cornei. È un po' come una conchiglia, poiché è composta da una parte superiore e una inferiore.

La tartaruga non si trova solo all'interno del guscio, ma è un tutt'uno con esso. Parte in alto La “cornice” è fusa con la colonna vertebrale dell’animale, la parte inferiore è formata dalla clavicola e dalle costole addominali. È impossibile far uscire la tartaruga dalla “casa” senza paralizzarla.

In caso di pericolo, l'animale nasconde la testa e gli arti all'interno. Come si manifesta in questo caso la natura relativa della fitness? I predatori non possono masticare il guscio o tirarne fuori la tartaruga. Ma le aquile lo sollevano in alto da terra, lo rilasciano in modo che il guscio si rompa e poi mangiano la loro preda.

Conclusione

L'idoneità degli organismi è la corrispondenza tra il loro esterno e struttura interna, comportamento nell'ambiente in cui vivono. Si forma durante un lungo processo storico ed è fattore importante Evoluzione.

La natura relativa del fitness è questa caratteristiche peculiari il corpo può aiutarlo solo in determinate condizioni e situazioni. Quando cambia fattori esterni i dispositivi possono essere inefficaci e talvolta addirittura danneggiare il loro proprietario.

Sezioni: Biologia

Obiettivi della lezione:

ripetizione e consolidamento della conoscenza sulle forze trainanti dell'evoluzione;
formare il concetto di adattabilità degli organismi al loro ambiente, conoscenza dei meccanismi di adattamento a seguito dell'evoluzione;
continuare a sviluppare le competenze per utilizzare la conoscenza delle leggi teoriche per spiegare i fenomeni osservati nella natura vivente;
sviluppare conoscenze specifiche su caratteristiche adattive struttura, colorazione del corpo e comportamento degli animali.

Attrezzatura:

Tavola “L'adattabilità e la sua relativa natura”, fotografie, disegni, raccolte di organismi vegetali e animali, schede per l'esecuzione delle prove, presentazione.

1. Ripetizione del materiale studiato:

Sotto forma di conversazione frontale, si propone di rispondere a domande.

a) Nominare l'unica forza trainante dell'evoluzione.
b) Qual è il fornitore del materiale per la selezione nella popolazione?
c) È noto che la variabilità ereditaria, che fornisce materiale per la selezione, è casuale e non diretta. In che modo la selezione naturale diventa direzionale?
d) Dare una spiegazione da un punto di vista evoluzionistico alla seguente espressione: “Non sono i singoli geni ad essere soggetti a selezione, ma interi fenotipi. Il fenotipo non è solo oggetto di selezione, ma svolge anche il ruolo di trasmettitore di informazioni ereditarie nelle generazioni.

Non appena viene posta la domanda, il suo testo viene visualizzato sullo schermo (viene utilizzata una presentazione)

2. L'insegnante porta la conversazione alla formulazione dell'argomento della lezione.

In natura esiste una discrepanza tra la capacità degli organismi di riprodursi illimitatamente e la limitazione delle risorse. È questo il motivo...? la lotta per l'esistenza, a seguito della quale sopravvivono gli individui più adattati alle condizioni ambientali. (Visualizza il diagramma sullo schermo, gli studenti lo scrivono su un quaderno)

Quindi, uno dei risultati della selezione naturale può essere chiamato lo sviluppo di adattamenti in tutti gli organismi viventi: adattamenti all'ambiente, ad es. L'idoneità è il risultato dell'azione della selezione naturale in determinate condizioni di esistenza.

(Messaggio dell'argomento della lezione, annotazione su un quaderno)

Pensa e prova a formulare qual è l'essenza dell'adattamento alle condizioni ambientali? (Insieme agli studenti, l'insegnante fornisce una definizione di fitness, che viene annotata su un quaderno e visualizzata su uno schermo diapositive)

Adattabilità degli organismi o adattamenti- un insieme di quelle caratteristiche della loro struttura, processi fisiologici e comportamento che forniscono a una data specie la possibilità di uno stile di vita specifico in determinate condizioni ambientali.

Quale pensi sia l’importanza della forma fisica per gli organismi?

Senso: l'adattabilità alle condizioni ambientali aumenta le possibilità degli organismi di sopravvivere e rimanere elevato numero prole. (Scrivi sul taccuino, visualizza la diapositiva sullo schermo)

Sorge la domanda: come si formano gli adattamenti? Proviamo a spiegare la formazione della proboscide di un elefante dal punto di vista di C. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.

(Sullo schermo c'è la fotografia di un elefante e la formulazione della domanda posta)

Probabili risposte degli studenti:

Secondo Linneo: l'idoneità degli organismi è una manifestazione dell'opportunità originaria. La forza trainante è Dio. Esempio: Dio creò gli elefanti, come tutti gli animali. Pertanto, dal momento della loro apparizione, tutti gli elefanti hanno una lunga proboscide.

Secondo Lamarck: l'idea della capacità innata degli organismi di cambiare sotto l'influenza dell'ambiente esterno. La forza trainante dell'evoluzione è il desiderio di perfezione degli organismi. Esempio: gli elefanti, quando procuravano il cibo, erano costretti ad allungare costantemente i loro labbro superiore procurarsi il cibo (esercizio). Questa caratteristica è ereditaria. È così che è nata la lunga proboscide degli elefanti.

Secondo Darwin: tra i tanti elefanti c'erano animali con la proboscide lunghezze diverse. Quelli con un tronco leggermente più lungo avevano più successo nell'ottenere cibo e nel sopravvivere. Questa caratteristica è stata ereditata. Quindi, gradualmente, è sorto tronco lungo elefanti.

Quale spiegazione è più realistica? Proviamo a descrivere il meccanismo attraverso il quale nascono gli adattamenti. (Schema sullo schermo)

3. Varietà di adattamenti.

Sui banchi degli studenti si trovano disegni e raccolte che illustrano i vari adattamenti degli organismi all'ambiente ambiente. Lavorare in coppia o in gruppo. Gli studenti descrivono gli adattamenti, nominandoli da soli o con l'aiuto dell'insegnante. Questi dispositivi vengono visualizzati sullo schermo man mano che la conversazione procede.

1. Adattamenti morfologici(cambiamenti nella struttura corporea).

forma del corpo snella nei pesci e negli uccelli
membrane tra le dita degli uccelli acquatici
pelliccia folta nei mammiferi settentrionali
corpo piatto nei pesci di fondo
forma strisciante e a forma di cuscino nelle piante in latitudini settentrionali e zone di alta montagna

2. Camouflage: la forma del corpo e il colore si fondono con gli oggetti circostanti (diapositiva).

(Cavalluccio marino, insetti stecco, bruchi di alcune farfalle).

3. Colorazione condiscendente:

sviluppato in specie che vivono all'aperto e possono essere accessibili ai nemici (uova di uccelli che nidificano apertamente, cavalletta, passera). Se lo sfondo dell'ambiente non è costante a seconda della stagione dell'anno, gli animali cambiano colore (lepre bianca, lepre bruna).

4. Colore avviso:

Molto luminoso, caratteristico delle forme velenose e urticanti (vespe, calabroni, coccinelle, serpenti a sonagli). Spesso combinato con comportamenti intimidatori dimostrativi.

5. Mimetismo:

somiglianza nel colore e nella forma del corpo degli organismi non protetti con quelli protetti (sirfidi e api, serpenti tropicali e Serpenti velenosi; I fiori della bocca di leone sembrano bombi: gli insetti stanno cercando di stabilire relazioni di accoppiamento, che promuovono l'impollinazione; uova deposte dal cuculo). I imitatori non superano mai in numero le specie originali. In caso contrario la colorazione di avvertimento perderà il suo significato.

6. Adattamenti fisiologici:

adattabilità dei processi vitali alle condizioni di vita.

accumulo di grasso da parte degli animali del deserto prima di un attacco la stagione secca(cammello)
ghiandole che eliminano i sali in eccesso nei rettili e negli uccelli che vivono vicino al mare
conservazione dell'acqua nei cactus
rapida metamorfosi negli anfibi del deserto
termolocalizzazione, ecolocalizzazione
stato di animazione sospesa parziale o totale

7. Adattamenti comportamentali:

cambiamenti nel comportamento in determinate condizioni

prendersi cura della prole migliora la sopravvivenza degli animali giovani e aumenta la stabilità delle loro popolazioni
formazione di coppie separate in stagione degli amori, e d'inverno formano stormi. Cosa facilita il cibo e la protezione (lupi, molti uccelli)
comportamento deterrente (coleottero bombardiere, puzzola)
congelamento, finta ferita o morte (opossum, anfibi, uccelli)
comportamenti precauzionali: letargo, conservazione degli alimenti

8. Adattamenti biochimici:

associato alla formazione nel corpo di alcune sostanze che facilitano la difesa dei nemici o gli attacchi ad altri animali

veleni di serpenti, scorpioni
antibiotici per funghi e batteri
cristalli di ossalato di potassio nelle foglie o nelle spine delle piante (cactus, ortica)
struttura speciale di proteine e lipidi nei termofili (resistenti alle alte temperature)

e psicrofilo (amante del freddo), che consente agli organismi di esistere nelle sorgenti termali, nei terreni vulcanici e in condizioni di permafrost.

Natura relativa degli adattamenti.

Si suggerisce di prestare attenzione alla tabella: lepre. Invisibile ai predatori sulla neve, ben visibile sullo sfondo dei tronchi degli alberi. Insieme agli studenti vengono forniti altri esempi: le falene raccolgono il nettare dai fiori chiari, ma volano anche verso il fuoco, sebbene muoiano nel processo; i serpenti velenosi vengono mangiati dalle manguste e dai ricci; Se innaffi troppo un cactus, morirà.

Quale conclusione si può trarre?

Conclusione: qualsiasi dispositivo è utile solo nelle condizioni in cui è stato formato. Quando queste condizioni cambiano, gli adattamenti perdono il loro valore o addirittura causano danni all’organismo. Pertanto, la forma fisica è relativa.

Nello studio dell'argomento ci siamo affidati agli insegnamenti di Charles Darwin sulla selezione naturale. Ha spiegato il meccanismo attraverso il quale gli organismi si adattano alle loro condizioni di vita e ha dimostrato che la forma fisica è sempre relativa.

4. Consolidamento della conoscenza.

Sui banchi degli studenti sono presenti fogli di prova e schede di risposta.

Opzione 1.

1. Un fenomeno che funge da esempio di colorazione mimetica:

a) colorazione del cervo sika e della tigre;
b) macchie sulle ali di alcune farfalle, simili agli occhi dei vertebrati;
c) la somiglianza del colore delle ali della farfalla pierida con il colore delle ali della farfalla eliconide non commestibile;
d) colorazione di coccinelle e coleotteri della patata del Colorado.

2. Come scienza moderna spiega la formazione dell’opportunità organica:

a) è il risultato del desiderio attivo degli organismi di adattarsi a specifiche condizioni ambientali;
b) è il risultato della selezione naturale di individui che si sono rivelati più adattati di altri alle condizioni ambientali a causa della presenza di cambiamenti ereditari che si verificano casualmente in essi;
c) è il risultato di un'influenza diretta condizioni esterne sullo sviluppo delle caratteristiche corrispondenti negli organismi;
d) era inizialmente predeterminato nel momento in cui il creatore ha creato i principali tipi di esseri viventi.

3. Fenomeno. Un esempio di ciò è la somiglianza tra la leonessa e le vespe nel colore dell'addome e nella forma delle antenne:

a) colorazione di avvertimento;
b) mimetismo;
V) colorazione adattativa;
d) mimetizzazione.

4. Esempio di colorazione protettiva:

5. Esempio di colorazione di avvertenza:

a) colore rosso vivo del fiore della rosa;

d) somiglianza nel colore e nella forma del corpo.

Opzione 2.

1. L'effetto principale della selezione naturale:

a) aumentare la frequenza dei geni nella popolazione che assicurano la riproduzione per generazioni;
b) aumentare la frequenza dei geni nella popolazione che assicurano un'ampia variabilità degli organismi;
c) la comparsa nella popolazione di geni che assicurano la conservazione delle caratteristiche della specie negli organismi;
d) la comparsa nella popolazione di geni che determinano l'adattamento degli organismi alle condizioni di vita;

2. Esempio di colorazione protettiva:

a) colorazione verde della cavalletta che canta;
b) colore verde delle foglie nella maggior parte delle piante;
c) colore rosso brillante coccinella;
d) somiglianza nel colore dell'addome del sirfide e della vespa.

3. Esempio di mascheramento:

a) colorazione verde della cavalletta che canta;
b) somiglianza nel colore dell'addome del sirfide e della vespa;
c) colore rosso vivo della coccinella;

4. Esempio di colorazione di avvertenza:

a) colore rosso vivo di un fiore di rosa;
b) colore rosso vivo della coccinella;
c) somiglianza di colore tra il sirfide e la vespa;
d) somiglianza nel colore e nella forma del corpo del bruco della falena con il nodo.

5. Esempio di mimetismo:

a) colorazione verde della cavalletta che canta;
b) colore rosso vivo della coccinella;
c) somiglianza nel colore dell'addome del sirfide e della vespa;
d) somiglianza nel colore e nella forma del corpo del bruco della falena con il nodo.

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