Hvorfor er fitness relativt? Tilpasningsevnen til organismer er et resultat av evolusjon

Organismens egnethet (tilpasning) er et kompleks karakteristiske trekk, slik at de kan overleve i et bestemt miljø og etterlate mange sterke avkom.

Tilpasning til nye forhold påvirkes av evolusjonens drivkrefter. Men forholdene er aldri konstante, de endrer seg, så alle tilpasninger er relative.

En hvit rapphøne som blander seg inn i snøen blir oppdaget av en skygge. Organismer med nye egenskaper som opererer innenfor et visst område kan ganske enkelt dø hvis de går utover disse grensene. Bare individer som har tilpasset seg det nye miljøet gjennom naturlig utvalg, overlever.

Typer av tilpasning av organismer

Morfologiske tilpasninger inkluderer:

Transformasjon av kroppen, nemlig: strømlinjeformet eller flat form, svømmehud, tykt hår.
Ved hjelp av kamuflasje kan du bli usynlig mot bakgrunnen av miljøet, bli lik et blad, en stein, en kvist (insekter, fisk) i farge og form.
Med en beskyttende og delemnende farge kan du smelte sammen med miljøet i en skiftende situasjon (brun hare, fugleegg, sebra).
Advarselsfarging kjennetegnes av lyse farger, flekker, striper, og er nødvendig for å skremme bort eller advare om et angrep (bier, slanger, marihøner).
Å advare og beskytte seg selv, den svakere, mot en sterkere ved å bli lik den i farge, kroppsform eller oppførsel kalles mimikk (tropisk gressslange, murrende flue, gjøkegg).

Blant fysiologiske tilpasninger fremheve:

Forbereder seg på livet under skiftende forhold: - kamelen samler fett; - dannelse av kjertler som eliminerer overflødig salt (marine reptiler og fugler). - plassering av varme og lyd; - dvalemodus.
Atferd: - jo mindre antall unger, jo mer omsorg tar de for bevaringsformål; - dannelse av paringspar under reproduksjon av avkom og liv i flokker med mer komplekse forhold (fugler, ulv). - skremmende (kobra, glis og knurring av en hund, lukten av en skunk). - imitasjon av en såret eller død person, gjemmer seg (possum, frosk, fugl). - omtanke (vintersøvn, fyll på fôr).
Ved hjelp av biokjemiske enheter (spesielt stoff) kan dyret forsvare seg selv eller angripe fienden (gifter, antibiotikabakterier, spesielle proteiner og fett).

Naturen til tilpasningen av organismer

Utvalg av natur lar bare de mest tilpassede leve. Men de minste endringer i miljøet kan gjøre de enhetene som tjente i god tid før ubrukelige eller til og med skadelige.

Som et resultat overlever de organismene som klarte å tilpasse seg raskere, og de som er for sent dør ut, noe som gir muligheten til å danne en ny art. Slike tilpasninger dannes veldig lang tid naturlig og er relative, fordi levekårene endres mye raskere enn de ser ut til nødvendige endringer hos dyr.

Bevis for relativiteten til tilpasninger:

beskyttelsesmetoder er ikke universelle (en giftig slange som er farlig for noen blir spist av en mongoose eller et pinnsvin);
i noen tilfeller svikter instinktet ( møll flyr for nektar til en lys blomst, eller kan forveksle den med ild);
et organ som er nødvendig i ett miljø er ubrukelig eller skadelig i et annet (barhodegjess med membraner de ikke trenger);
fisk er tilpasset for å skille oksygen fra vann, men på land kan de ikke gjøre dette; - grønne insekter er ikke synlige på gresset, de vil raskt bli spist.

Årsaker til organismers tilpasningsevne

Det er fastslått at individer av arten vil overleve hvis de endrer seg raskere, tilpasser seg nye miljøkrav. Fremveksten av nye karakterer og fremveksten av en ny art kalles fyletisk artsdannelse.

I dag er artsmangfoldet merkbart redusert sammenlignet med for flere tusen år siden. Dette skyldes konstante klimaendringer, istider, vulkanutbrudd, jordskjelv, forverring miljøsituasjon, barbarisk holdning til mennesker. Som et resultat overlever de mest tilpassede organismene, og hovedårsaken til tilpasningsevne tilhører naturlig utvalg.

Tilpasning av organismer til deres miljø

For å overleve må du tilpasse deg levekårene, og hun vil velge de beste individene og fjerne de svake. Alle dyr lever i forskjellige deler naturen og deres tilpasningsegenskaper avhenger av dette.

Laboratoriearbeidsegnethet av organismer

Laboratoriearbeid, med problematisk situasjon i innhold, er nødvendig for utvikling av selvstendige ferdigheter i å studere og forske på biologiske objekter. Den eksisterende problemstillingen gir opphav til hypoteser, versjoner, bevis og lærer oss å trekke konklusjoner. Hvert arbeid har et mål, spørsmål, oppgaver og applikasjoner. Det er mer praktisk å vise fremdriften av arbeidet i en tabell.

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

Mål: definere begrepet dyrs tilpasningsevne, trene opp evnen til å identifisere tilpasninger.

Hoverflyflua finnes overalt bortsett fra tundraen og ørkenen. Dette er et kortvinget dipterous insekt, lik en veps, men helt ufarlig. Hoverfluer flyr veldig raskt. Deres forbindelse med maur og humler, som fører en sosial livsstil, er bevist.

Tilpasning av organismer til miljøfaktorer

Enhver levende organisme påvirkes av naturlige faktorer. TIL livløs natur inkluderer: temperatur, endring av dag og natt, årstider, jordegenskaper, landskap, kjemisk oppbygning luft og vann, støy, stråling. Organismer tilpasser seg dette, men kan ikke påvirke disse forholdene, som kalles abiotiske faktorer.

Tilpasninger til endringer i naturen hos mennesker (antropogen faktor) er av ikke liten betydning for dyrs overlevelse. Være i naturlige samfunn, alle levende innbyggere på planeten, er delt inn i grupper med lignende tegn på tilpasning til en bestemt miljøfaktor. Disse endringene kan komme til uttrykk både eksternt og internt, med en endring i atferdens natur.

For eksempel avhenger kroppstemperaturen av værforhold i de fleste representanter for dyreverdenen. Dette er kaldblodige dyr. De reagerer enten ved å redusere eller øke stoffskiftet. Når de bremser ned, opplever de suspendert animasjon, noe som bidrar til å spare energi. Hos varmblodige arter er temperaturen alltid konstant og påvirker ikke stoffskiftet. Det er rovdyr som jakter om dagen, og det er de som bare kommer ut om natten. Kjæledyr er hovedsakelig aktive på dagtid.

Eksempler på egnethet til organismer

Hesten kan løpe raskt ved hjelp av brede, komfortable hover. Katter er i stand til å snike seg lydløst opp og trekke inn klørne. Fugler gjorde kroppen lettere for flukt ved å kvitte seg med blæren, den ene eggstokken, tenner og skaffe seg vinger med forskjellig fjærdrakt.

Insekter - larver har tilpasset seg til å bli lik et planteblad eller kvist. Krokodiller har spesielle kjertler nær øynene som hjelper til med å fjerne overflødig salt. Kamelen lagrer fett i puklene, hvis nedbrytning frigjør vann. Isbjørn holder på varmen med et lag subkutant fett og tykk pels, brede poter lar dem gå på tynn is.

Studie av organismers egnethet

Opprinnelig, under religionens regjeringstid, ble det hevdet at alt liv på jorden ble skapt av den eksisterende vise Gud. At naturen selv ikke kunne gjøre dette. Skaperen skapte alle slik at de kunne gjøre det som ble tildelt dem. K. Linnaeus holdt seg også til denne teorien.

J.B. Lamarck hevdet at alle organismer er født med evnen til å forandre seg, og gjennom hele livet kan de bare forbedre disse ferdighetene. Dermed oppstår nye arter med gunstige egenskaper. Men denne teorien forklarer ikke de forskjellige fargene på fugleegg og fordelene med pigger for et pinnsvin.

C. Darwin uttrykte en mening; "... hvis et dyr eller en plante kan overleve en skarp endring i klima eller andre forhold, vil dets etterkommere bli de vanligste." En ny egenskap som dukker opp blir gitt videre til avkommet hvis den fremmer overlevelse.

Moderne forskere, som studerer tilpasning, har kommet til den konklusjon at enhver nyttig variasjon oppstår senere enn rett tid. Noen nye tegn forårsaker til og med skade på dyret under plutselig endrede forhold.

Pronghorns rangerer nummer to blant alle dyrene når det gjelder løpehastighet. Men en spesiell egenskap er musklene som endrer pelsens skråning. Denne evnen hjelper i varmt eller kaldt vær. Og viktigst av alt, når han ser faren, fluffer observatøren håret på rumpa, som umiddelbart blir lagt merke til av hele flokken.
Hemmeligheten til tannfisk, en antarktisk fisk, er at ved hjelp av et spesielt protein som fungerer som frostvæske, forblir blodet ufrosset selv ved en temperatur på minus 2 grader.
Selv en bjørn vil misunne den afrikanske fisken Protoptera, som kan sove i opptil 4 år. Hun er en lungefisk, som sammen med gjeller også har et lungesystem.
Den vannførende padden sover i slimskjulet sitt og venter på nok et regn, så mange som syv.
Gribbfuglen er ikke bare en sykepleier - den spiser ådsler, og kan også avkjøle kroppen ved å tisse på fjærdrakten.

konklusjoner

Hver organisme den beste måten tilpasset forholdene der den skal leve. Denne endringen gjelder kun der den ble kjøpt og anses derfor som relativ. Naturlig utvalg etterlater individer bare med de egenskapene som har motstått det største avviket i betydningen av en viss miljøfaktor.

Fremveksten av tilpasning av organismer.
Hovedårsaken til utseendet til ulike tilpasninger av levende organismer til deres miljø er seleksjon. For eksempel er det kjent at rapphønen er en skogsfugl. Avhengig av habitatet har den ulike tilpasninger: a) forkortning av nebbet i forbindelse med å hente mat under snøen og løvstrø: b) utseendet av kåte folder i endene av fingrene for å lette bevegelse på tykt snødekke; c) utvidelse, avrunding av vingene for rask løfting i luften (forfedrene til rapphønen hadde ikke en slik struktur).
For å spre seg videre gjennomgikk også fruktene og frøene til planter forskjellige endringer. Dette er kroker, pigger som de festes til dyr med, eller lett lo som blir spredt av vinden.
Fremveksten av tilpasning hos planter og dyr - karakteristisk fenomen, men i alle fall vises ikke fitness umiddelbart. Som et resultat av lang evolusjonsprosess individer fremstår med spesielle egenskaper tilpasset miljøforhold.
Egenskaper av tilpasningsevne i struktur, farge, kroppsform og oppførsel er tydelig synlige i eksemplet med et vannlevende pattedyr - delfinen. Den spisse formen på kroppen gjør at den kan bevege seg lett og fritt i vannet. ulike retninger. Delfinens hastighet når 40 km/t. Og hos fugler er indikatorer på egnethet for flukt tilstedeværelsen av fjær som dekker kroppen; fravær av ører og tenner; evnen til å snu hodet 180"; letthet i bein; rask fordøyelse av mat i magen, etc.
Mange dyr har så avanserte tilpasninger at de er vanskelige å skille fra omgivelsene. Kroppsformen, fargen til fisk og dyr som lever i tette kratt av alger hjelper dem med å gjemme seg for fiender.

Typer tilpasningsevne:

Beskyttende (kamuflasje) fargelegging og dens typer.
Instinktiv tilpasning.
Ta vare på avkom.
Fysiologisk tilpasning.

Ris. 21. Tilpasning av møll ved å endre farge til de tilsvarende fargene på trestammen: 1 - like mange markerte mørke og lyse sommerfugler; 2 - lett trestamme; 3 - økning i antall lette sommerfugler; 4 - økning i antall mørke sommerfugler; 5 - mørk trestamme

1. Beskyttende (kamuflasje) farge og dens typer. Beskyttende farge er tilpasningsevnen til organismer som lever åpent og kan være tilgjengelige for fiender. Fugler som ruger egg på bakken (ryper, rapphøne, vaktel osv.) blander seg inn i bakgrunnen rundt. En fugl som sitter ubevegelig på et rede er nesten usynlig for fiendene. Eggene, som har et pigmentert skall, og ungene som klekkes fra dem er heller knapt merkbare. U store rovdyr, hvis egg er utilgjengelige for fiender, eller hos fugler som legger egg høyt på steiner eller begraver dem. ned i bakken utvikles ikke skallets beskyttende farge. Sommerfugllarver er vanligvis grønne, fargen på bladene, eller mørke, fargen på barken. Bunnfisk(skøyte, flyndre) er ofte farget for å matche fargen på sand.
Ørkendyr er vanligvis sandgule i fargen. En monokromatisk beskyttende farge er karakteristisk for insekter (gresshopper), øgler, saigaer og løver. Avhengig av årstiden endrer mange dyr farge. For eksempel er fjellreven, hvitharen og rapphøns hvit om vinteren. U dag sommerfugler beskyttende farge på den nedre delen av vingene, og på den øvre delen av vingene til de nattlige, så i løpet av dagen blir de merkbare for fiender og kan dø (den nedre delen av vingene er lys). Den beskyttende fargen kan også observeres i form av insekter: puppen av sommerfugler på en gren er veldig lik en knopp; en larve festet til en gren i en ubevegelig tilstand, lik en tregren, etc.
Beskyttende farging er spesielt nyttig i de innledende stadiene individuell utvikling organisme (egg, larve, kylling). Beskyttende farging er nødvendig for dyr som beveger seg sakte eller har gått inn i en sovende tilstand.
Mange dyr er i stand til raskt å endre farge avhengig av fargen på miljøet, og denne evnen er arvet. For eksempel: kameleon, flyndre, agama.

Typer beskyttende farge:

beskyttende maleri;
attraktiv fargelegging;
truende farging;
imitasjonsfarging.

1. Beskyttende advarselsmaling karakteristisk for giftige, stikkende eller brennende insekter. For eksempel, fugler hakker aldri en marihøne (rød, gul, brun, mørkerød, stripet) på grunn av den giftige, bitre gulaktige væsken den skiller ut (fig. 22). Hvis kyllingene ved et uhell hakker denne billen, så nærmer de seg ikke neste gang den. Ådselbillen skiller ut en ubehagelig, brennende væske og er knallrød stripete i fargen. Fargingen av bier, humler, veps og giftige slanger beskytter dem mot rovdyr. Beskyttende farging avhenger også av oppførselen til enkelte insekter og dyr. Noen ganger fryser krypende biller i øyeblikk av fare. En bitter som hekker i sivet, ser ved et uhell en fiende, strekker nakken, løfter hodet og fryser. Advarselsfarging hos dyr kombineres med atferd som skremmer bort rovdyr.

Ris. 22. Advarselsfarging: 1 - marihøne; 2 - blemme

2. Attraktiv fargelegging. Denne fargen er spesielt viktig under avl. De lyse fargene på røde sommerfugler, blåvingede gresshopper, jerboaer og fjærdrakten til hannfugler tiltrekker seg hunner i hekkesesongen. I vanlige dager fargen smelter inn i miljøet og blir usynlig for fiender (fig. 23).

Ris. 23. Attraktiv farge: 1 - rød sash; 2 - blåvinget hoppeføll; 3 - jerboa

3. Truende fargelegging. Når de er i fare, tar dyr en truende positur. For eksempel, i øyeblikk av fare, løfter en kobra hodet rett, blåser opp nakken og tar en truende positur; Den mørke billen hever magen og avgir en ubehagelig lukt. Det langørede rundhodet åpner øyeblikkelig hudfoldene på hodet og fryser med åpen munn. På de åpne vingene til mantisen er det flekker som ligner øyne. I tilfelle fare, ved å åpne vingene, skremmer mantisen bort fienden. Møll har de samme flekkene (fig. 24).

Ris. 24. Truende fargelegging: øyeflekker på vingene til en sommerfugl (1) i en trusselstilling ser ut som øynene til en alveugle (2)

4. Imiterer fargelegging -mimikk(Gresk mimikos - "imitasjon"). Dette er etterligning av dyr og planter av levende organismer eller visse livløse gjenstander miljø. Advarselsfargen på ubeskyttede organismer ligner en eller flere arter. For eksempel, i kroppsform, størrelse og lys farge, ligner en kakerlakk på en marihøne. Kroppsformen til sjøhesten og fisken ligner alger. Hvit sommerfugl ubehagelig lukt, med sine lyse farger imiterer uspiselige sommerfugler fra helikonfamilien (fig. 25), og fluer imiterer veps. Likheten ikke-giftige slanger med giftige hjelper dem å beskytte seg mot fiender og overleve.

Ris. 25. Imitativ farge: den hvite sommerfuglen (T) ligner på den giftige helikonide sommerfuglen (2)

Eksempler på imiterende plantefarging.
Imitativ farge i planter er nødvendig for å tiltrekke eller skremme dyr. Vanligvis er det ingen nektar på belozorblomsten. For å tiltrekke seg insekter ligner den på en honningplante. Insekter, som lander på en blomst, bidrar til pollineringen. Blomstene til den insektetende planten (Nepenthes) har klare farger. Insekter som lander på en blomst, faller øyeblikkelig i en "felle" og dør. En orkide ligner hunnen til noen insekter i sin blomsterform og lukt, så mannlige insekter lander ufrivillig på blomsten og bestøver den.
Mimikk oppstår "under kontroll" av naturlig utvalg. Dens forekomst er assosiert med akkumulering av små fordelaktige mutasjoner i spiselige arter i forhold til deres samliv med uspiselige. Et av de viktigste forsvarsvåpnene mot fiender og adaptive egenskaper er: i biller og krabber - kitinøst dekke, i bløtdyr - skjell, i krokodiller - skjell, i beltedyr og skilpadder - carapace, i pinnsvin og piggsvin - fjer.

Fitness. Beskyttende farge. Beskyttende maling. Attraktiv fargelegging. Truende fargelegging. Imitativ fargelegging (mimicry).

hovedårsaken ulike tilpasninger av organismer til miljøforhold er seleksjon.
Beskyttende farge er en tilpasning som er nødvendig for å beskytte organismer som fører en åpen livsstil mot fiender.
Beskyttende farge er en type beskyttende farge som er karakteristisk for giftige, stikkende, brennende insekter.
Attraktiv farge er en type beskyttende farge under reproduksjonsperioden til organismer.
Truende fargelegging er en måte å beskytte dyr mot fiender ved å innta en truende positur.
Imitasjon av levende organismer og livløse gjenstander i miljøet er en tilpasning av organismer som ikke er i stand til å forsvare seg eller er inaktive.
Hvilke egenskaper ved organismer bestemmer kondisjon?
Hvordan oppstår kondisjon?
Nevn typene beskyttende fargestoffer.
Gi et eksempel på beskyttende maling.

Hvilke organismer er preget av imiterende farge?
Gi eksempler som beviser nytten av attraktive farger.
Hva er eksempler på mimisk farge i planter?

Trening
Har du noen gang møtt insekter i naturen som fryser ved berøring? Vær oppmerksom på deres handlinger, immobilitet. Vær oppmerksom på insekter som produserer en ubehagelig lukt. Sammenlign dem. Denne aktiviteten vil hjelpe deg å bli mer kjent med de beskyttende og truende fargene til dyr.
Prøv å fullføre oppgaven.
Hvilken type beskyttende farge er disse eksemplene? Skriv inn med store bokstaver tilsvarende: "ZShch" - beskyttende; "PR" - attraktiv; "PD" er imiterende.

Marihøne. 5. Nepenthes (insektspisende plante).
Sommerfugl. 6. Bittert.
Darkling bille. 7. Hannfasan.
Sjøhest. 8. Praying Mantis.

Etter å ha forklart artens opprinnelse på grunnlag av naturlig utvalg som en storslått og altomfattende prosess med suksessive endringer i tilpasninger, forklarte Darwins teori også fenomenet med den målrettede strukturen til organiske former. Formene for enheter som en refleksjon av hensiktsmessighet er uendelig varierte: svømmeblæren i kroppen til en fisk er fylt med luft og letter vekten av kroppen; det er mer praktisk å krysse sumper på lange ben med tær med stor avstand, som en hegre, eller med brede hover, som en elg; Hoppedyr har mer utviklede baklemmer (kenguru, gresshoppe, frosk). Dyr som fører en underjordisk livsstil har spadeformede lemmer og er tilpasset for å grave bakken. Det er hensiktsmessige tilpasninger hos planter og dyr til daglige og årlige svingninger i temperatur og fuktighet.

Tilhengere av idealistiske synspunkter og kirketjenere så i fenomenene med organismers tilpasningsevne og deres målrettede struktur et uttrykk for den generelle harmonien i naturen, som visstnok kom fra dens skaper. C. Darwins teori avviser enhver deltakelse i fremveksten av tilpasninger av overnaturlige krefter den beviste overbevisende at alle dyr og grønnsaksverden Siden den dukket opp, har den blitt bedre langs veien for hensiktsmessige tilpasninger til levekår: vann, luft, sollys, tyngdekraft. Den fantastiske harmonien i levende natur, dens perfeksjon er skapt av naturen selv: kampen for å overleve. Denne kampen er kraften som gir styrke til røttene, sofistikert skjønnhet til blomster, forårsaker en bisarr mosaikk av bladarrangement og skjerper tenner, gir kraftig muskelstyrke, synsskarphet, hørsel og luktesans til mange dyr.

Tilpasningsevne som uttrykk for hensiktsmessighet kommer til uttrykk i alt. For eksempel har rovdyr klør, hoggtenner, nebb og giftige tenner, som det kan være svært vanskelig for offeret å rømme fra. Men i kampen for livet ble det også utviklet forsvarsmidler: noen reagerer på makt med makt, andre blir reddet av bena, andre utviklet skjell, skjell, nåler osv. Mange svake og forsvarsløse insekter, er ufarlige eller spiselige, lange år handlingene til naturlig utvalg tok på seg fargen og formen til hornets og veps og ble lik giftige eller uspiselige former. Deres imiterende farge eller form er samtidig beskyttende, siden den faller sammen med bakgrunnen til miljøet: den gjør rovdyr usynlige og hjelper dem med å snike seg på byttedyr, og den gir jaktede arter muligheten til å gjemme seg for fiender. Hvis insektene forfulgt av fugler ikke var farget for å matche fargen på grønt gress eller trebark, ville de bli utryddet av fugler. Fjærdrakten til tundra-rapphønen smelter sammen med tonen til bergartene og toppene dekket med lav, skogssneppen er usynlig blant de tørkede og nedfallne eikebladene osv. Dyrenes evne til å få en "truende" eller "skremmende" farge og positur er av en uttalt adaptiv karakter: i larven vin hawkmoth det er øyelignende flekker foran i fareøyeblikket, hever den fremre del av kroppen, og skremmer dermed bort fuglene.

Ulike tilpasninger utelukker muligheten for selvbestøvning i de fleste planter, lar dem distribuere frukt og frø, eller, takket være ryggradene, motstå å bli spist av planteetere. Aromaen og den lyse fargen på blomster oppsto som tilpasninger for å tiltrekke seg insekter, som ved å besøke blomstene kryssbestøver disse plantene, eller som en tilpasning til mer effektiv absorpsjon solstråler en viss lengde.

Beskyttende farge. Beskyttende farge er utviklet hos arter som lever åpent og kan være tilgjengelige for fiender. Denne fargen gjør organismene mindre merkbare mot bakgrunnen av området rundt. Noen har et lyst mønster (farging av en sebra, tiger, sjiraff) - vekslende lyse og mørke striper og flekker. Denne splittende fargen ser ut til å imitere vekslingen av lys- og skyggeflekker.

Forkledning. Kamuflasje er en enhet der kroppsformen og fargen til et dyr smelter sammen med omkringliggende gjenstander. For eksempel ligner larvene til noen sommerfugler kvister i kroppsform og farge.

Mimikk. Mimicry er imitasjon av en mindre beskyttet organisme av en art av en mer beskyttet organisme av en annen art. Denne imitasjonen kan manifestere seg i kroppsform, farge, etc. Dermed ligner noen typer ikke-giftige slanger og insekter giftige. Mimikk er et resultat av utvalg av lignende mutasjoner i forskjellige typer. Det hjelper ubeskyttede dyr til å overleve og bidrar til å bevare kroppen i kampen for tilværelsen.

Advarsel (truende) fargelegging Arter har ofte lyse, minneverdige farger. Etter å ha prøvd å smake på en uspiselig marihøne eller en stikkende veps, vil fuglen huske sin lyse farge resten av livet.

(Basert på materiale fra Andrey Ivanovs personlige side)

I doktrinen om naturlig utvalg underbygget Darwin ikke bare materialistisk egnetheten til organismer (deres hensiktsmessige struktur), men viste det også. relativ karakter. Dermed påvirker ikke advarsel og beskyttende farging og forskjellige andre beskyttelsesanordninger alle forfølgere, men med utstyr er det mindre sannsynlig at individer blir angrepet. De som har stikk - veps, bier, hornet - blir lett spist av fluesnappere og bietere. En flygende fisk som hopper opp av vannet i luften, rømmer behendig fra rovfisk, men albatrossen utnytter dette, og overtar byttet sitt i luften. Skilpaddens skall er et godt forsvar, men ørnen løfter det opp i luften og kaster det på steinene; skallet knekker og ørnen spiser skilpadden.

Ethvert dyr og plante kan ikke fullt ut tilpasses alle forhold som har utviklet seg gjennom livet på jorden. Enhver tilpasning vedvarer så lenge den støttes av naturlig utvalg, men forsvinner så snart den slutter å være nyttig. Som et eksempel på endring i tilpasninger kan man nevne utviklingen av beskyttende farge hos bjørkemøllsommerfuglen.

Grunnlaget for Darwins teori er således læren om naturlig utvalg – evolusjonens viktigste og veiledende faktor. I kampen for tilværelsen på grunnlag av arvelig variabilitet skjer det en konsekvent endring av tilpasninger og overlevelse av de sterkeste, mangfoldet av former for levende natur øker, prosessen med artsdannelse finner sted og den generelle progressive utviklingen av planten og dyreverden finner sted. I denne teorien ble to problemer løst: mekanismen for artsdannelse og opprinnelsen til formålet med den organiske verden.

Tilpasningsevne av organismer som et resultat av evolusjon (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biology in tables. M., 2000)

Treningsindikatorer	Planter	Dyr
Metoder for å skaffe mat	Absorpsjonen av vann og mineralsalter sikres ved intensiv utvikling av røtter og rothår; absorpsjon av solenergi utføres mest vellykket av brede og tynne blader; fangst og fordøyelse av insekter og små amfibier av myrplanter	Å spise blader på høye trær; fangst ved hjelp av et fellenett og liggende på lur etter matvarer; den spesielle strukturen til munndelene sikrer fangst av insekter fra lange, smale huler, bitende gress og fangst av flygende insekter; Griper og holder byttedyr rovpattedyr og fugler
Anti-spising	De har pigger som gir beskyttelse mot planteetere; inneholder giftige stoffer; rosettformen på bladene er ikke tilgjengelig for beite	De slipper unna ved å løpe raskt; har nåler, skjell, en avvisende lukt og annen beskyttelse; beskyttende farging sparer under visse forhold
Tilpasning til abiotiske faktorer (kald)	Fallende blader; kald motstand; bevaring; vegetative organer i jorda	Fly til sør; tykk kåpe; dvale; subkutant fett
Ekspansjon til nye territorier	Lette, bevingede frø; seige kroker	Fugleflyvninger; dyrevandring
Reproduksjonseffektivitet	Tiltrekke pollinatorer: blomsterfarge, lukt	Tiltrekke en seksuell partner: lys fjærdrakt, seksuelle tiltrekningsmidler

Hvilke funksjoner har den? Hvordan manifesteres den relative egnetheten til en kaktus, kameleon eller skilpadde?

Organismer og det ytre miljø

Hver enkelt art av levende vesener har sitt eget habitat. Innenfor sine grenser er det ulike faktorer, som har spesielle egenskaper, for eksempel en viss lufttemperatur, jord eller vann saltholdighet, visse innbyggere.

For å overleve i et bestemt miljø, må en organisme tilpasse seg det. Den som gjør dette så effektivt som mulig vil kunne overleve og få avkom. Planter, dyr og til og med mennesker har utviklet ulike verktøy for å hjelpe dem med å tilpasse seg.

Disse verktøyene ble dannet gradvis. Arter som hadde noen fordeler i struktur eller farge overlevde bedre enn andre under visse forhold. Nyttige egenskaper gikk i arv og ble mer uttalt. Over tid ble de ønskede egenskapene karakteristiske for alle representanter for arten eller populasjonen.

Relativ karakter av fitness

Tilpasning er tilstedeværelsen hos dyr eller planter av egenskaper som samsvarer med deres livsstil og miljøet de befinner seg i. For eksempel er fiskekroppen strømlinjeformet og dekket med slim for å gjøre det lettere å bevege seg i vann. Arktiske bjørner er hvite i fargen for å gli inn i miljøet så mye som mulig.

Imidlertid utviklet den hjelpemekanismer blant representanter for levende natur er ikke absolutte, men relative. Hvorfor er fitness relativt? Det er enkelt. Hvis kroppen tilpasser seg spesifikke miljøforhold, kan den være uforberedt på andre forhold. endres vanligvis raskere enn organismer, som trenger minst flere generasjoner for å endre seg.

Fitnessens relative natur manifesteres også i det faktum at du kan bli fanget i andres garn med et pålitelig beskyttelsesmiddel mot noen fiender (lyse farger, torner eller gift). Dermed påvirker giften til mange slanger små byttedyr og avviser store pattedyr, derimot, stopper ikke pinnsvin og manguster som lever av slanger. Detaljerte eksempler La oss se nærmere på det.

kaktuser

Et utmerket eksempel på overlevelse i harde forhold demonstrere planter De trives i et miljø som er uutholdelig for mange levende skapninger. Planter er vanlige i ørkener og halvørkener, fjell, savanner og tørre skoger.

Den kraftige kjøttfulle stilken gjør at den samler opp mye fuktighet fra luften, og ryggradene hindrer den i å fordampe. I tillegg skremmer skarpe pigger bort de som vil fråtse i kaktusen. Sterkt utviklede røtter som når dypt grunnvann, mett planten med vann.

Dermed er planten fullt forberedt for liv i regioner der nedbør er ekstremt sjelden. Den relative karakteren av kaktusens tilpasningsevne ligger i det faktum at når forholdene endres, for eksempel når det oppstår langvarig nedbør, kan planten dø av overdreven vanninntak i kroppen.

Under innendørs forhold går alle fordelene med kaktusen tapt og blir nøytrale. Den kraftige stilken og tornene vil ikke lenger bære de funksjonene som er viktige for å overleve, bare det estetiske aspektet vil forbli.

Kameleoner

Kameleoner tilbringer mesteparten av tiden sin på trær, fleksible lemmer hjelper kameleoner å klatre i dem. Dyrenes fingre er smeltet sammen, og danner to nesten motsatte grupper (de ser ut som en klo), halen er vridd og lang - alt dette gjør det enkelt å ta tak i grener og bevege seg langs dem.

Den relative egnetheten til en kameleon ligger nettopp i fargen. Dyrets naturlige farge kamuflerer det så mye som mulig inn i miljøet, og gjør det usynlig for rovdyr. Men kameleoner endrer ofte farge ved å bruke det som et kommunikasjonsmiddel.

Noen arter kan males på nytt i nesten alle farger. Slik uttrykker de sin reaksjon på endringer i belysning, fuktighet eller utseendet til andre dyr. I øyeblikket av fare opplever "øglen" stress og kan bli knallrød eller gul, og gi seg selv bort, i stedet for å smelte sammen med situasjonen og gjemme seg.

Skilpadder

Reptiler som er unike i sin struktur er skilpadder. Dyrekroppen er i et tett skall, dekket med hud eller kåte skjær. Det er litt som et skall, da det består av en øvre og nedre del.

Skilpadden er ikke bare plassert inne i skallet, den er en enkelt helhet med den. Øverste del"Rammen" er smeltet sammen med dyrets ryggrad, den nedre delen er dannet av kragebeinet og bukribben. Det er umulig å få skilpadden ut av "huset" uten å lamme den.

I tilfelle fare gjemmer dyret hodet og lemmene inne. Hvordan viser den relative karakteren til fitness seg i dette tilfellet? Rovdyr kan ikke tygge skallet eller plukke skilpadden ut av det. Men ørnene løfter det høyt over bakken, slipper det slik at skallet knekker, og spiser så byttet sitt.

Konklusjon

Organismens egnethet er samsvaret mellom deres ytre og intern struktur, atferd i miljøet de bor i. Det dannes under en lang historisk prosess og er det viktig faktor utvikling.

Den relative naturen til fitness er det karakteristiske trekk kroppen kan hjelpe det bare under visse forhold og situasjoner. Når det endres eksterne faktorer enheter kan være ineffektive og noen ganger til og med skade eieren.

Seksjoner: Biologi

Leksjonens mål:

repetisjon og konsolidering av kunnskap om drivkreftene til evolusjonen;
å danne konseptet om organismers tilpasningsevne til deres miljø, kunnskap om mekanismene for tilpasning som et resultat av evolusjon;
fortsette å utvikle ferdighetene til å bruke kunnskap om teoretiske lover for å forklare fenomener observert i levende natur;
utvikle spesifikk kunnskap om adaptive funksjoner struktur, kroppsfarge og oppførsel til dyr.

Utstyr:

Tabell "Tilpasning og dens relative natur", fotografier, tegninger, samlinger av plante- og dyreorganismer, kort for å utføre tester, presentasjon.

1. Repetisjon av materialet som ble studert:

I form av en frontalsamtale foreslås det å svare på spørsmål.

a) Nevn evolusjonens eneste drivende kraft.
b) Hva er leverandør av materiale for utvelgelse i befolkningen?
c) Det er kjent at arvelig variabilitet, som leverer materiale for seleksjon, er tilfeldig og ikke rettet. Hvordan blir naturlig utvalg retningsbestemt?
d) Gi en evolusjonær forklaring på følgende uttrykk: «Det er ikke individuelle gener som er gjenstand for seleksjon, men hele fenotyper. Fenotypen er ikke bare et objekt for seleksjon, men spiller også rollen som en formidler av arvelig informasjon i generasjoner.»

Når spørsmålet stilles, vises teksten på skjermen (en presentasjon brukes)

2. Læreren tar med seg samtalen til formuleringen av temaet i timen.

I naturen er det et avvik mellom organismers evne til å reprodusere ubegrenset og begrensede ressurser. Er dette grunnen...? kampen for tilværelsen, som et resultat av at individene som er mest tilpasset miljøforholdene overlever. (Vis diagrammet på skjermen, elevene skriver det ned i en notatbok)

Så et av resultatene av naturlig utvalg kan kalles utviklingen av tilpasninger i alle levende organismer - tilpasninger til miljøet, dvs. fitness er resultatet av virkningen av naturlig utvalg under gitte eksistensbetingelser.

(Melding om emnet for leksjonen, skriv i en notatbok)

Tenk og prøv å formulere hva som er essensen av tilpasning til miljøforhold? (Sammen med elevene gir læreren en definisjon av kondisjon, som skrives ned i en notatbok og vises på en lysbildeskjerm)

Tilpasningsevne av organismer eller tilpasninger- et sett av de funksjonene i deres struktur, fysiologiske prosesser og atferd som gir en gitt art muligheten for en spesifikk livsstil under visse miljøforhold.

Hva tror du er viktigheten av kondisjon for organismer?

Betydning: tilpasningsevne til miljøforhold øker sjansene for organismer til å overleve og forbli stort nummer avkom. (Skriv i notatbok, vis lysbilde på skjermen)

Spørsmålet oppstår, hvordan dannes tilpasninger? La oss prøve å forklare dannelsen av en elefants snabel fra synspunktet til C. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.

(På skjermen er et fotografi av en elefant og ordlyden av spørsmålet)

Sannsynlig student svarer:

I følge Linné: organismers egnethet er en manifestasjon av original hensiktsmessighet. Drivkraften er Gud. Eksempel: Gud skapte elefanter, som alle dyr. Derfor, fra det øyeblikk de dukker opp, har alle elefanter en lang snabel.

I følge Lamarck: ideen om den medfødte evnen til organismer til å endre seg under påvirkning av det ytre miljøet. Evolusjonens drivkraft er organismenes ønske om perfeksjon. Eksempel: elefanter ble tvunget til å hele tiden strekke seg når de fikk mat overleppeå få mat (trening). Denne egenskapen er arvet. Slik ble den lange snabelen av elefanter til.

I følge Darwin: blant de mange elefantene var det dyr med snabel forskjellige lengder. De med litt lengre stamme lyktes bedre med å skaffe mat og overleve. Denne egenskapen gikk i arv. Så gradvis oppsto det lang stamme elefanter.

Hvilken forklaring er mer realistisk? La oss prøve å beskrive mekanismen som tilpasninger oppstår med. (Opplegg på skjermen)

3. Variasjon av tilpasninger.

På elevenes pulter ligger tegninger og samlinger som illustrerer de ulike tilpasningene av organismer til miljø. Arbeid i par eller grupper. Elevene beskriver tilpasninger, navngir dem selv eller ved hjelp av lærer. Disse enhetene vises på skjermen mens samtalen skrider frem.

1. Morfologiske tilpasninger(endringer i kroppsstruktur).

strømlinjeformet kroppsform hos fisk og fugler
membraner mellom tærne til vannfugler
tykk pels hos nordlige pattedyr
flat kropp i bunnfisk
krypende og puteformet form hos planter i nordlige breddegrader og høyfjellsområder

2. Kamuflasje: kroppsform og farge blander seg med omkringliggende objekter (lysbilde).

(Sjøhest, pinneinsekter, larver av noen sommerfugler).

3. Nedlatende fargelegging:

utviklet i arter som lever åpent og kan være tilgjengelige for fiender (egg fra åpent hekkende fugler, gresshoppe, flyndre). Hvis bakgrunnen til miljøet ikke er konstant avhengig av årstiden, endrer dyrene farge (hvit hare, brun hare).

4. Advarselsfarge:

Veldig lyst, karakteristisk for giftige og stikkende former (veps, humler, marihøner, klapperslanger). Ofte kombinert med demonstrativ skremmende atferd.

5. Mimikk:

likhet i farge og kroppsform av ubeskyttede organismer med beskyttede (svevefluer og bier, tropiske slanger og Giftige slanger; Snapdragon-blomster ser ut som humler - insekter prøver å etablere parringsforhold, noe som fremmer pollinering; egg lagt av gjøken). Etterligninger er aldri flere enn den opprinnelige arten. Ellers vil advarselsfargingen miste sin betydning.

6. Fysiologiske tilpasninger:

tilpasning av livsprosesser til levekår.

akkumulering av fett hos ørkendyr før et angrep tørr sesong(kamel)
kjertler som eliminerer overflødig salter hos krypdyr og fugler som lever nær havet
vannsparing i kaktus
rask metamorfose hos ørkenamfibier
termolokalisering, ekkolokalisering
tilstand av delvis eller fullstendig suspendert animasjon

7. Atferdstilpasninger:

endringer i atferd under visse forhold

omsorg for avkom forbedrer overlevelsen til unge dyr og øker stabiliteten til deres populasjoner
dannelse av separate par i parringssesong, og om vinteren danner de flokker. Hva gjør mat og beskyttelse enklere (ulver, mange fugler)
avskrekkende oppførsel (bombardierbille, skunk)
frysing, falske skader eller død (oppossum, amfibier, fugler)
føre-var adferd: dvalemodus, matlagring

8. Biokjemiske tilpasninger:

assosiert med dannelsen i kroppen av visse stoffer som letter forsvaret av fiender eller angrep på andre dyr

giftstoffer av slanger, skorpioner
antibiotika for sopp og bakterier
krystaller av kaliumoksalat i blader eller pigger på planter (kaktus, brennesle)
spesiell struktur av proteiner og lipider i termofile (motstandsdyktig mot høye temperaturer)

og psykrofil (kaldelskende), som lar organismer eksistere i varme kilder, vulkansk jord og permafrostforhold.

Relativ karakter av tilpasninger.

Det foreslås at du tar hensyn til bordet: hare. Usynlig for rovdyr i snøen, godt synlig mot bakgrunnen av trestammer. Sammen med elevene gis andre eksempler: møll samler nektar fra lyse blomster, men flyr også mot bålet, selv om de dør i prosessen; giftige slanger blir spist av mongooses og pinnsvin; Hvis du vanner en kaktus for mye, vil den dø.

Hvilken konklusjon kan man trekke?

Konklusjon: enhver enhet er bare nyttig under forholdene der den ble dannet. Når disse forholdene endres, mister tilpasninger sin verdi eller til og med skade kroppen. Derfor er kondisjon relativt.

Når vi studerte emnet, stolte vi på læren til Charles Darwin om naturlig utvalg. Den forklarte mekanismen som organismer tilpasser seg til sine livsbetingelser og beviste at kondisjon alltid er relativt.

4. Konsolidering av kunnskap.

Det ligger prøveark og svarkort på pultene til elevene.

Valg 1.

1. Et fenomen som fungerer som et eksempel på kamuflasjefarging:

a) farging av sikahjort og tiger;
b) flekker på vingene til noen sommerfugler, lik øynene til virveldyr;
c) likheten mellom fargen på vingene til pierida-sommerfuglen med fargen på vingene til den uspiselige helikonidsommerfuglen;
d) farging av marihøner og Colorado-potetbiller.

2. Hvordan moderne vitenskap forklarer dannelsen av organisk hensiktsmessighet:

a) er resultatet av organismenes aktive ønske om å tilpasse seg spesifikke miljøforhold;
b) er et resultat av naturlig utvalg av individer som viste seg å være mer tilpasset miljøforhold enn andre på grunn av tilstedeværelsen av tilfeldig forekommende arvelige endringer i dem;
c) er et resultat av direkte påvirkning ytre forhold på utviklingen av tilsvarende egenskaper i organismer;
d) det ble opprinnelig forhåndsbestemt i det øyeblikket skaperen skapte hovedtypene av levende vesener.

3. Fenomen. Et eksempel på dette er likheten mellom løvefluen og vepsene i fargen på magen og formen på antennene:

a) advarselsfarging;
b) mimikk;
V) adaptiv farge;
d) kamuflasje.

4. Eksempel på beskyttende farge:

5. Eksempel på advarselsfarging:

a) lys rød farge på roseblomsten;

d) likhet i farge og kroppsform.

Alternativ 2.

1. Hovedeffekten av naturlig utvalg:

a) øke hyppigheten av gener i befolkningen som sikrer reproduksjon over generasjoner;
b) øke hyppigheten av gener i befolkningen som sikrer stor variasjon av organismer;
c) opptreden i populasjonen av gener som sikrer bevaring av artens egenskaper i organismer;
d) opptreden i populasjonen av gener som bestemmer organismenes tilpasning til levekår;

2. Eksempel på beskyttende farge:

a) grønnfarge på den syngende gresshoppen;
b) grønn farge på blader i de fleste planter;
c) lys rød farge marihøne;
d) likhet i fargen på buken til svevefluen og vepsen.

3. Maskeringseksempel:

a) grønnfarge på den syngende gresshoppen;
b) likhet i fargen på buken til svevefluen og vepsen;
c) lys rød farge på marihøna;

4. Eksempel på advarselsfarging:

a) lys rød farge på en roseblomst;
b) lys rød farge på marihøna;
c) likhet i farge mellom svevefluen og vepsen;
d) likhet i farge og kroppsform på mølllarven med knuten.

5. Eksempel på mimikk:

a) grønnfarge på den syngende gresshoppen;
b) lys rød farge på marihøna;
c) likhet i fargen på buken til svevefluen og vepsen;
d) likhet i farge og kroppsform på mølllarven med knuten.

Svarkort: