Prezentace 9 cl poddruhů zvířat. Adaptivní vlastnosti struktury barvy těla a chování zvířat v důsledku působení přirozeného výběru. K.O.Z. Jak k tak dokonalým adaptacím dochází?

Shrnutí lekce biologie pro 9. ročník

Téma: „Adaptivní vlastnosti struktury, barvy těla a chování zvířat“

Učebnice: "Obecné zákony biologie stupně 9" S.G. Mamontov, V.B. Zakharov, N.I. Sonin

učitel biologie MBOU střední škola č. 37 Lukyanenko A.S.

Cílová: seznámit se s různými typy adaptability živých organismů na jejich prostředí, porozumět relativní povaze adaptability.

Úkoly:

pokračovat ve formování ekologické kultury mezi školáky, víra v nutnost zachování druhové rozmanitosti rostlin a živočichů. vyvodit závěry o přirozených příčinách vzniku adaptací pomocí doktríny hybných sil evoluce; rozšířit obzory studentů.

№ lekce

během vyučování

1. Aktualizace předchozích znalostí

K.O.Z.

S jakými silami evoluce jsme se setkali?

Jakou evoluční sílu považoval Charles Darwin za hlavní?

Které organismy přežívají a reprodukují se v důsledku přirozeného výběru?

Jak přemýšlíte o tom, co můžete přizpůsobit prostředí?

K.O.Z.

Vzpomeňme si na takovou sílu evoluce, jako je boj o existenci. Jaké znáte formy boje o existenci? Jaká je zvláštnost mezidruhového boje o existenci, mezi kým se odehrává? jak by se měli dravci a jejich kořist přizpůsobit?

pevný zlomený

SLIDE číslo 13-14výstražné zbarvení Zvířata však často ukazují, že neskrývají zbarvení těla, ale naopak přitahují pozornost, demaskují. Tato forma svítidla se nazývá výstražné zbarvení. Je charakteristický pro většinu bodavých, jedovatých, nechutně páchnoucích nebo nechutně chutnajících zvířat. Stejně jako brzdová světla by tyto vzory a barevné kombinace měla zvířata snadno rozpoznat. Znamenají: „Nebezpečné!“, „Nepřibližuj se!“, „Raději se se mnou nemaznej!“. Ptáci berušku nikdy nepoškrábali, což je velmi patrné, kvůli jedovatému sekretu vylučovanému hmyzem. Nejedlé housenky mají jasnou varovnou barvu, mnoho Jedovatí hadi... Mezi obojživelníky jsou skuteční dandíci. Jsou velkolepě zbarvení, často pomalí, denní a nesnaží se ani schovat před predátory, na rozdíl od jejich početnějších maskovaných příbuzných, kteří jdou hledat jídlo v noci, když jsou méně viditelní. Nejzvláštnější mezi obojživelníky jsou snad jedovaté žáby, obyvatelé střední a Jižní Amerika... Jejich kožní žlázy produkují silné paralyzující jedy, takže dravec, který se pokusil jíst s takovou žábou a přežil, spojuje prožité nepříjemné chvíle se svými jasnými barvami a dále se svému druhu pilně vyhýbá. Mezi přibližně sto tisíci druhy, které tvoří řád lepidoptera nebo motýlů, patří medvědi nejen k nejznámějším, ale také k nejkrásnějším. Má mimořádně účinnou varovnou barvu-oranžovo-černou a žluto-černou se vzory skvrn a pruhů. Medvěd je velmi pěkný, ale jedovatý. Speciální žlázy produkují silné toxiny, které se dostávají do krevního oběhu motýla. Jiné žlázy obsahují tekutinu s nepříjemným varovným zápachem. V tropických pobřežních vodách Austrálie, Nové Guineje, Indonésie a Filipín žije malá (až 20 cm dlouhá s chapadly) chobotnice modroprstá. Jasně oranžová kulatá místa jsou ohraničena výraznými modrými kroužky. Stejně jako všichni zástupci rodu má chobotnice s modrými kruhy úžasnou schopnost regenerace a poté, co v bitvě ztratila jedno nebo více ze svých osmi chapadel, může rychle vyrůst nová. Jak je tato chobotnice krásná, je také jedovatá. Sliny zvířete obsahují nejsilnější neurotoxin. Kousnutí chobotnice s modrými kroužky je smrtelné. Jed téměř okamžitě paralyzuje nervový systém jakéhokoli živého tvora a neexistuje na něj protilátka.POSUV Č.mimikry Účinnost varovného zabarvení byla příčinou velmi zajímavého jevu - napodobování neboli mimikry. Mimikry je napodobování méně chráněného organismu jednoho druhu nad více chráněným organismem jiného druhu. Tato imitace se může projevit tvarem těla, barvou atd. Hoverfly, pokrytá varovnými pruhy, ale zcela neškodná, extrahuje nektar z květiny, stejně jako včely medonosné s impozantním žihadlem. Mimikry vznášedla se neomezují pouze na zbarvení, ale zahrnují i ​​chování. Vznášedla napodobují zvuky vydávané včelami a vosami, a pokud jsou rušeni, hrozivě bzučí. To vše dohromady zaručuje imunitu vůči hoverfly. Krásný motýl Danaida vděčí za svou nepoživatelnost tomu, že se jeho housenky živí listy jedovatého salátu, který je nebezpečný pro hospodářská zvířata a další obratlovce. Okřídlení dravci se rychle naučili nedotýkat se Danaidů a zároveň jejich imitátora, jednoho z nymfalidů - jen mírně bez chuti. Skleněný motýl je nápadně podobný vosě. Jeho křídla jsou zcela průhledná, protože nemá šupiny pokrývající křídla motýlů. Při létání to bzučí jako vosy a létá stejně rychle a neklidně jako oni. Již napodobuje barvu zmije, je rozdávána pouze žlutými skvrnami na hlavě. Jedovatí koráloví hadi získali mnoho napodobitelů. Například had arizonský král, který není jedovatý.POSUV Č. přestrojení U zvířat vedoucích skrytý, číhající životní styl jsou užitečné úpravy, které je připomínají objekty. životní prostředí- převlek. Například housenky můry tvarem a barvou těla připomínají uzly. Stick hmyz vypadá jako malá hnědá nebo zelená větvička, někteří motýli připomínají suché listy a pavouci napodobují trny. Velcí mistři převleků vděčí za svůj úspěch hodně schopnosti zmrazit v okamžiku, kdy jim hrozí útok nebo se sami chystají chytit kořist. Mezi zvířaty jsou zvláště různorodí ti, kteří tak či onak napodobují květiny. Například květinové kudlanky jsou tak podobné některým částem rostliny, že oklamáni podobností na ně sestoupí další hmyz a spadne do náruče dravce.Studenti si zapisují definice a vyvozují závěry o relativní povaze jakékoli adaptace..

K.O.Z. Jak k tak dokonalým adaptacím dochází? Vodítko spočívá ve složitém procesu přirozeného výběru. Například vzdálený předek motýla, nyní téměř nerozeznatelný od suchého listu, se narodil s náhodnou sadou genů, které mu dávaly o něco větší podobnost se suchým listem. Proto bylo pro ptáky poněkud obtížnější najít tohoto motýla mezi suchými listy a v důsledku toho ona a podobní jedinci přežili ve větším počtu. V důsledku toho zanechali více potomků. A znak „suchého listu“ byl stále výraznější a rozšířenější. Jakékoli známky vyplývají z mutací. Může dojít k jedné velké mutaci, nebo k obrovskému počtu malých, což se stává mnohem častěji. Ti z nich, kteří zvyšují vitalitu, jsou předáváni dalším generacím, fixují se a stávají se adaptacemi. Každá adaptace je vyvíjena na základě dědičné variability v procesu boje o existenci a výběr v průběhu několika generací.

Jaké závěry lze vyvodit ze všeho výše uvedeného?

1. Obecná adaptabilita organismů na podmínky prostředí se skládá z mnoha individuálních adaptací různých měřítek.2. Všechny adaptace vznikají v průběhu evoluce v důsledku přirozeného výběru.3. Jakýkoli přípravek je relativní.Fitness je tedy relativní účelnost struktury a funkcí těla, která je výsledkem přirozeného výběru.

Odraz D.Z.

Snímek 1

Snímek 2

Snímek 3

Snímek 4

Snímek 5

Snímek 6

Snímek 7

Snímek 8

Snímek 9

Snímek 10

Snímek 11

Snímek 12

Snímek 13

Snímek 14

Snímek 15

Snímek 16

Snímek 17

Snímek 18

Snímek 19

Snímek 20

Snímek 21

Snímek 22

Snímek 23

Snímek 24

Snímek 25

Snímek 26

Snímek 27

Snímek 28

Snímek 29

Snímek 30

Snímek 31

Snímek 32

Snímek 33

Prezentaci na téma „Vhodnost organismů“ lze stáhnout zcela zdarma na našich webových stránkách. Předmět projektu: Biologie. Barevné diapozitivy a ilustrace vám pomohou zaujmout spolužáky nebo publikum. Chcete -li zobrazit obsah, použijte přehrávač nebo chcete -li stáhnout zprávu - klikněte na odpovídající text pod přehrávačem. Prezentace obsahuje 33 snímků.

Prezentační snímky

Snímek 1

Přizpůsobivost organismů podmínkám prostředí v důsledku působení přirozeného výběru

Sestavil SV Bolšakov

Snímek 2

Rostlinné a živočišné druhy jsou pozoruhodně přizpůsobeny podmínkám prostředí, ve kterých žijí. Je znám obrovský počet nejrozmanitějších strukturálních prvků, které zajišťují vysokou míru přizpůsobení druhu prostředí. Pojem „způsobilost druhu“ zahrnuje nejen vnější znaky, ale také shoda konstrukce vnitřní orgány funkce, které vykonávají, například dlouhý a složitý trávicí trakt zvířat, která jedí rostlinnou potravu (přežvýkavci). Soulad fyziologických funkcí organismu s životními podmínkami, jejich složitostí a rozmanitostí je také zahrnut v pojmu fitness.

Snímek 3

Adaptivní rysy struktury, barvy těla a chování zvířat. U zvířat je tvar těla adaptivní. Tvar vodního savce, delfína, je dobře známý. Jeho pohyby jsou lehké a přesné. Samořiditelná rychlost ve vodě dosahuje 40 km / h. Často jsou popisovány případy delfínů doprovázejících rychlá námořní plavidla, například torpédoborce pohybující se rychlostí 65 km / h.

http://www.botik.ru/~yz/rrp/puzlyary/prize/index.koi8.html

Snímek 4

To se vysvětluje skutečností, že delfíni jsou připevněni k přídi lodi a využívají hydrodynamickou sílu vln lodi. Ale to není jejich přirozená rychlost. Hustota vody je 800krát větší než vzduchu. Jak to delfín dokáže překonat? Kromě dalších strukturálních rysů přispívá tvar těla k ideální adaptaci delfína na stanoviště a životní styl. Torpédový tvar těla se vyhýbá tvorbě víru vodních toků kolem delfína.

http://desktop.kazansoft.ru/preview/cat1-117.html

Snímek 5

Snímek 6

Efektivní tvar těla přispívá k rychlému pohybu zvířat ve vzduchu. Letové peří a obrysové peří pokrývající ptačí tělo zcela vyhladilo jeho tvar. Ptáci postrádají vyčnívající boltce; za letu obvykle zatahují nohy. Výsledkem je, že ptáci jsou v rychlosti mnohem rychlejší než všechna ostatní zvířata. Například sokol stěhovavý se na svou kořist potápí rychlostí až 290 km / h.

Snímek 7

Ptáci se rychle pohybují i ​​ve vodě. Tučňáka pod bradou bylo pozorováno plavání pod vodou rychlostí asi 35 km / h.

Adelie Penguin

Snímek 8

U zvířat vedoucích utajený a číhající způsob života jsou užitečné adaptace, které jim dávají podobnost s objekty životního prostředí. Bizarní tvar těla ryb žijících v houštinách řas jim pomáhá úspěšně se skrýt před nepřáteli.

http://forum.allgaz.ru/showthread.php?t=10009&page=4

Snímek 9

Podobnost s objekty stanoviště je u hmyzu rozšířená. Brouci jsou známí svými vzhled připomínající lišejníky, cikády, podobné druhům těch keřů, mezi nimiž žijí. Tyčinkový hmyz vypadá jako malá hnědá nebo zelená větvička a hmyz ortoptera napodobuje list.

Stick hmyz http://macroid.ru/showphoto.php?photo=11879

Snímek 10

Snímek 11

Ochranné zbarvení slouží také jako prostředek ochrany před nepřáteli. Ptáci inkubující vejce na zemi splývají s okolním pozadím. Jejich vejce, která mají pigmentovanou skořápku, a z nich se líhnoucí mláďata jsou také sotva znatelná. Ochrannou povahu pigmentace vajec potvrzuje skutečnost, že u druhů, jejichž vejce jsou nepřístupná nepřátelům - velkým predátorům, nebo u ptáků kladoucích vajíčka na kameny nebo zakopávající do země se ochranná barva skořápky nevyvíjí.

http://kizhi.karelia.ru/gallery/life_moment/index_e.php?i=16

Snímek 12

Ochranné zbarvení je rozšířené mezi širokou škálou zvířat. Housenky motýlů jsou často zelené, jako listy, nebo tmavé, jako kůra nebo země. Ryby na dně jsou obvykle zbarveny jako písečné dno (paprsky a platýs). Současně jsou plameni stále schopni měnit barvu v závislosti na barvě okolního pozadí.

Polární platýz

Snímek 13

Schopnost měnit barvu přerozdělováním pigmentu v kůži těla je známá také u suchozemských zvířat (chameleon).

Chameleoni http://ru.wikipedia.org/wiki/Chameleons

Snímek 14

Pouštní zvířata mají obvykle žlutohnědou nebo pískově žlutou barvu.

Had pouštní král (Lampropeltis getula ... http://www.terrariy.ru/Anim/Snake/Desert_p.htm

Snímek 15

Snímek 16

Pokud pozadí prostředí nezůstane konstantní v závislosti na ročním období, mnoho zvířat změní barvu. Například obyvatelé středních a vysokých zeměpisných šířek (polární liška, zajíc, hranostaj, ptarmigan) jsou v zimě bílí, díky čemuž jsou ve sněhu neviditelní.

Snímek 17

Zvířata však často ukazují, že neskrývají zbarvení těla, ale naopak přitahují pozornost, demaskují. Tato barva je charakteristická pro jedovatý, opařený nebo bodavý hmyz: včely, vosy, puchýře.

Včelí med

Snímek 18

Ptáci berušku nikdy nepoškrábali, což je velmi patrné, kvůli jedovatému sekretu vylučovanému hmyzem.

Fotografie berušek foto 14 http://basik.ru/macro/1778/

Snímek 19

Nejedlé housenky a mnoho jedovatých hadů mají jasnou varovnou barvu. Jasná barva varuje dravce předem na marnost a nebezpečí útoku. Prostřednictvím pokusů a omylů se dravci rychle naučí vyhýbat se útoku kořisti s varovným zbarvením.

Jedovatá hadí kobra. http://900igr.net/Detskie_prezentatsii/Biologija.Morskie_zhiteli/Zmei_1.files/detskie_kartinki_zhivotnykh_020_JAdovitaja_zmeja_kobra_vsta.html

Snímek 20

Ochranný účinek ochranného nebo výstražného zabarvení se zvyšuje, když je kombinován s vhodným chováním. Například bukač hnízdí v rákosí. Ve chvílích nebezpečí natáhne krk, zvedne hlavu a zmrzne. V této poloze je obtížné ji detekovat i na blízko.

Pij ve velkém

Snímek 21

Mnoho dalších zvířat, která nemají aktivní ochranné prostředky, v případě nebezpečí zaujmou klidovou pózu a zmrazí (hmyz, ryby, obojživelníci, ptáci). Naopak varovné zbarvení u zvířat je kombinováno s demonstrativním chováním, které vyděsí predátora. Účinnost varovného zabarvení byla příčinou velmi zajímavého jevu - napodobování neboli mimikry. Mimikry se týká podobnosti bezbranných nebo jedlých druhů s jedním nebo více nepříbuznými druhy, které jsou dobře chráněny a mají varovné zbarvení. Jeden z druhů švábů je berušce velmi podobný velikostí, tvarem těla a rozložením stařeckých skvrn.

Snímek 22

Někteří jedlí motýli napodobují tvar těla a barvu jedovatých motýlů, much - vos. Vznik mimikry je spojen s akumulací pod kontrolou přirozeného výběru malých úspěšných mutací u jedlých druhů v podmínkách jejich soužití s ​​nejedlými.

Příklad mimikry: moucha z rodiny hoverfly ... http://www.enci.ru/

Snímek 23

Je zřejmé, že napodobování některých druhů jinými je oprávněné: mnohem menší část jedinců jak druhu, který sloužil jako model, tak napodobujících druhů, je vystavena vyhubení. Je však nutné, aby počet druhů imitátorů byl výrazně menší než počet modelů. V opačném případě není mimikry užitečná: predátor si nevytvoří vytrvalého podmíněný reflex tvar nebo barvu, které je třeba se vyhnout. Jak je udržován nízký počet mimických druhů? Ukázalo se, že genofond těchto druhů je nasycen smrtícími mutacemi. V homozygotním stavu tyto mutace způsobují smrt hmyzu, v důsledku čehož se vysoké procento jedinců nedožívá dospělosti.

Kukaččí vejce ve snůšce modrého slavíka. http://kniiekotija.ucoz.ru/forum/58-145-3

Snímek 25

Kromě ochranného zbarvení jsou u zvířat a rostlin pozorovány další způsoby ochrany. Rostliny mají často jehličí a trny, které je chrání před sežráním býložravci (kaktusy, šípky, hloh, rakytník atd.).

http://www.tiensmed.ru/news/shipovnik-wkti/

Snímek 26

Stejnou roli hrají toxické látky, které vlasy pálí například u kopřiv. Krystaly šťavelanu vápenatého hromadící se v trnech některých rostlin je chrání před požitím housenkami, šneky a dokonce i hlodavci.

Kopřiva dvoudomá

Snímek 27

Útvary v podobě tvrdého chitinózního obalu u členovců (brouci, krabi), lastury v měkkýších, šupiny u krokodýlů, lastury u pásovců a želv je dobře chrání před mnoha nepřáteli. Ke stejnému účelu slouží i jehly ježka a dikobraza. Všechny tyto úpravy se mohly objevit pouze v důsledku přirozeného výběru, tj. Převládajícího přežití lépe chráněných jedinců.

Želví slon

Snímek 28

Adaptivní chování má velký význam pro přežití organismů v boji o existenci. Kromě skrývání nebo demonstrativního, děsivého chování, když se nepřítel blíží, existuje mnoho dalších možností adaptivního chování, které zajišťují přežití dospělých nebo mladistvých. To zahrnuje skladování krmiva pro nepříznivé roční období. To platí zejména pro hlodavce. Například hraboš obecný, běžný v zóně tajgy, sbírá obilná zrna, suchou trávu, kořeny - celkem až 10 kg.

Hraboš obecný - Microtus oeconomus (Pallas http://www.apus.ru/site.xp/049051056048124053054050052.html

Snímek 29

Hrabající hlodavci (krtkové krysy atd.) Hromadí kousky dubových kořenů, žaludů, brambor, stepního hrachu - až 14 kg.

Vlákno. skajazz. krtkové krysy. http://fon-shcmal.livejournal.com/1840.html

Snímek 30

Pískomil žijící v pouštích Střední Asie, na začátku léta poseká trávu a přetáhne ji do děr nebo ji nechá na povrchu ve formě hromádek. Toto jídlo se používá ve druhé polovině léta, na podzim a v zimě.

Velkými pískomily jsou typičtí obyvatelé pouště. http://elementy.ru/news/430180

Snímek 31

Bobr říční sbírá pařezy stromů, větví atd., Které vkládá do vody poblíž svého obydlí. Tyto sklady mohou dosáhnout objemu 20 metrů krychlových.

Bobři jsou nejslavnějšími „staviteli“ přehrad v řekách a potocích a ... http://www.ff18.ru/bobry/bobry.html

Tipy, jak vytvořit dobrou prezentaci nebo prezentaci projektu

1. Zkuste zapojit publikum do příběhu, nastavit interakci s publikem pomocí úvodních otázek, herní části, nebojte se vtipkovat a upřímně se usmívat (kde je to vhodné).
2. Zkuste snímek vysvětlit vlastními slovy, přidejte další Zajímavosti, nemusíte jen číst informace z diapozitivů, publikum si je může přečíst samo.
3. Není nutné přetěžovat snímky vašich projektů textovými bloky, více ilustrací a minimum textu vám umožní lépe přenášet informace a přitahovat pozornost. Snímek by měl obsahovat pouze klíčové informace, zbytek je lepší sdělit publiku ústně.
4. Text by měl být dobře čitelný, jinak diváci nebudou moci vidět poskytnuté informace, budou velmi rušeni příběhem, snaží se rozeznat alespoň něco, nebo úplně ztratí veškerý zájem. Chcete -li to provést, musíte vybrat správné písmo s přihlédnutím k tomu, kde a jak se bude prezentace vysílat, a také zvolit správnou kombinaci pozadí a textu.
5. Je důležité svoji prezentaci nacvičit, zamyslet se nad tím, jak pozdravíte publikum, co řeknete jako první, jak prezentaci ukončíte. Vše přichází se zkušenostmi.
6. Vyberte si ten správný outfit, protože Velkou roli ve vnímání jeho řeči hraje také oděv mluvčího.
7. Zkuste mluvit sebevědomě, plynule a soudržně.
8. Zkuste si užít výkon, abyste mohli být uvolněnější a méně nervózní.

Otázka 1. Uveďte příklady adaptability organismů na podmínky existence na základě jejich vlastních pozorování.

V průběhu evoluce organismy získávají různé vlastnosti což jim umožňuje lépe se přizpůsobit podmínkám stanoviště. Například srst zvířat na severu (polární lišky, medvědi) je bílá, takže je na pozadí sněhu téměř neviditelná. Hmyz, který se živí nektarem z květů, má strukturu a délku proboscis, což je pro to ideální. Ploutve tuleňů, transformované z tlapek jejich pozemských předků, jsou dokonale přizpůsobeny pohybu ve vodě. Žirafy žijí v savaně a jedí listy stromů vysoká nadmořská výška, ve které jim pomáhá dlouhý krk.

Existuje mnoho takových příkladů, protože každý živý tvor má velký počet charakteristik získaných v procesu přizpůsobování se konkrétním životním podmínkám.

Otázka 2. Proč mají některá zvířata jasnou, demaskující barvu, zatímco jiná naopak ochrannou barvu?

Dva typy barvení odpovídají dvěma variantám strategie chování. S jedním z nich se zvíře snaží zůstat bez povšimnutí, snaží se vyhnout setkání s predátorem nebo plížení na kořist. K tomu se používá patronující barva, která mu umožňuje splynout s pozadím. Na druhou stranu zvířata, která jsou nebezpečná nebo jedovatá, to často všemožně zdůrazňují. Používají jasné, demaskující barvy, které varují: „nejez mě“. Kromě jedovatých organismů tuto strategii používají neškodné druhy, které je napodobují. Organismy mohou mít demaskovací zbarvení ze zcela jiného důvodu - v souvislosti s touhou přilákat partnera k reprodukci (jasné zbarvení mnoha mužských ptáků, ryb, plazů, motýlů atd.). V tomto případě se úkol plození dostává do konfliktu s pudem sebezáchovy, ale ukazuje se, že je pro organismus významnější.

Otázka 3. Co je podstatou mimikry? Porovnávejte mimiku a převlékání. Jaké jsou jejich zásadní rozdíly? V čem jsou si podobní?

Podstatou mimikry (z řeckého mimikos - napodobenina) je, že neškodná zvířata v procesu evoluce získávají podobnosti s nebezpečnými (jedovatými) druhy. To jim umožňuje vyhnout se útoku predátorů. Příkladem jsou někteří nejedovatí hadi: existuje druh hada, který má podobnou barvu jako smrtící osika a liší se od něj pouze střídáním pruhů. Kromě barvení mají mimická zvířata charakteristické chování: vznášející se mušky se chovají jako vosy, napodobují agresi.

Otázka 4. Rozšiřuje se působení přirozeného výběru na chování zvířat? Dát příklad.

Přírodní výběr ovlivňuje nejen vnější znaky organismu, ale také chování. To platí především pro vrozené (instinktivní) formy chování. Takové formy jsou velmi rozmanité: způsoby získávání potravy, projevy strachu a agrese, sexuální chování, rodičovské chování atd. Pavouk tkne síť, včela staví voštiny, kočka v okamžiku nebezpečí zaujme výhružnou pózu, chipmunks zásoby a přezimování na zimu atd. Pářící rituály jsou velmi složité, jejich přísné dodržování je jedním ze způsobů, jak mohou zvířata zabránit mezidruhovému křížení.

Otázka 5. Jaké jsou biologické mechanismy vzniku adaptivní (skrývající a varující) barvy u zvířat?

Biologický mechanismus zajišťující vznik adaptivního zabarvení je přirozený výběr. V procesu evoluce v populaci, která se díky rozmanitosti genofondu vyznačovala velmi širokou škálou barev, převážně přežili a zanechali potomky ti jedinci, kteří byli na pozadí prostředí méně nápadní. V důsledku toho podíl odpovídajících genotypů neustále rostl. Následně byl tento fenotyp a potažmo genotyp v populaci fixován pomocí stabilizační selekce. V případě varovného zbarvení došlo k podobným procesům. Například ptáci zpočátku snáze nacházejí a jedí jasný hmyz. Pokud se tento hmyz ukáže být jedovatý, ptáci se rychle naučí nedotýkat se jich a dávají přednost skromněji zbarvené kořisti. Jedinci s jasnou barvou, kterou lze snadno identifikovat jako jedovatou, jsou tedy konzervováni a zanechávají potomky. Časem se tento rys v populaci zafixuje.

Otázka 6. Existují živé organismy, které nemají adaptivní strukturální rysy? Odpověď zdůvodněte.

Adaptace je soubor vlastností struktury, fyziologie a chování živých organismů konkrétním podmínkám, ve kterých mohou normálně existovat a zanechat potomstvo.

Přizpůsobení se prostředí je hlavním výsledkem evoluce. Na evoluci lze proto pohlížet jako na proces vzniku adaptací nebo adaptací.

Organismy, které se nedokázaly přizpůsobit světu kolem nich, vymřely.

Rostliny a živočichové jsou přizpůsobeni podmínkám prostředí, ve kterých žijí. Pojem „způsobilost druhu“ zahrnuje nejen vnější znaky, ale také korespondenci struktury vnitřních orgánů s funkcemi, které plní ( například, dlouhý a složitý trávicí trakt přežvýkavců, kteří se živí rostlinnými potravinami). Soulad fyziologických funkcí organismu s podmínkami jejich obydlí, jejich složitostí a rozmanitostí je také zahrnut v pojmu fitness.

O konzistenci aktivity jednotlivých částí a systémů v rámci samotného organismu není pochyb. Taková účelnost struktury po dlouhou dobu sloužila jako argument ve prospěch božského původu živé přírody. Ale Darwinova evoluční teorie to dokázala vysvětlit z materialistického hlediska. V současné době slouží evoluční přístup k posuzování biologických zákonů jako přirozený vědecký základ pro vysvětlení účelnosti struktury živých organismů a jejich přizpůsobivosti podmínkám stanoviště.

Adaptivní rysy struktury, barvy těla a chování zvířat

Efektivnější tvar těla- přizpůsobení překonání odporu vzduchu (pro ptáky) a vody (pro vodní živočichy) při pohybu v těchto prostředích. Tento tvar vám umožňuje vyvinout vysokou rychlost pohybu a současně šetřit energii.

Ochranné zbarvení a tvar těla- barva a tvar těla zvířete, přispívající k zachování jeho života v boji o existenci. Ochranné zbarvení a tvar těla jsou velmi rozmanité a nacházejí se mezi mnoha skupinami bezobratlých a obratlovců. Existují 3 typy ochranné barvy a tvaru těla: přestrojení , demonstrace a mimikry .

Přestrojení- zařízení, ve kterém tvar těla a barva zvířete splývají s okolními předměty. Například housenky některých motýlů tvarem a barvou těla připomínají větvičky.

Zvířata žijící v trávě mají zelenou barvu: ještěrky, kobylky, housenky, obyvatelé pouště - žlutí nebo hnědí: kobylka pouštní, ušatý kulatý, saiga.

Některá zvířata mění barvu během ontogeneze (mláďata a dospělí tuleni), v různých ročních obdobích ( polární liška, bílý zajíc, veverka a mnoho dalších).

Některá zvířata jsou schopna změnit barvu podle pozadí, čehož je dosaženo přerozdělením pigmentů v chromatoforech kůže ( sépie, platýs, agamy atd.). Kamuflážní zbarvení je obvykle kombinováno s klidovou pózou.

Převlek přispívá k úspěchu v boji o existenci.

Rozbití zbarvení(rušivé zbarvení) - zbarvení s přítomností kontrastních pruhů nebo skvrn, které narušují obrys těla do oddělených oblastí, čímž je zvíře neviditelné proti okolnímu pozadí.

Pitvající zbarvení je často kombinováno s napodobováním povrchů a pozadí a vyskytuje se u mnoha zvířat: žirafa, zebry, chipmunkové u některých ryb obojživelníci, plazi, od hmyzu - u kobylek mnoho motýlů a jejich housenek.

Plazivé zbarvení je založeno na efektu proti stínu: nejjasněji osvětlené části těla jsou zbarveny tmavěji než méně osvětlené: barva působí monotónněji a obrysy zvířete splývají s pozadím. Tato barva (tmavá záda - světlé břicho) je typická pro většinu ryb a další obyvatele vodního sloupce, pro mnoho ptáků a některých savců ( jeleni, zajíci).

Varovné zbarvení- druh patronující barvy a formy, ve které mají nejedlá zvířata jasnou, chytlavou, někdy pestrou barvu. Tato zvířata jsou jasně viditelná v kontrastních barevných kombinacích (černá, červená, bílá; oranžová, bílá, černá atd.). Mnoho hmyzu má například varovné zbarvení vojáci brouci, berušky, bronzovki, brouci, močové měchýře, různé motýly — pestrobarevní medvědi atd.

U obratlovců je varovné zbarvení pozorováno u ryb, mloků, ropuch, ropuch, u některých ptáků ( drongo), a mezi savci - například v americký šmejd... Viditelnost zvířat s varovným zbarvením je jejich výhodou, protože jsou k nepoznání a nejsou napadáni predátory. Varovné zbarvení přispívá k přežití druhu v boji o existenci a je výsledkem působení přirozeného výběru.

Mimikry(Řecký. mimikos- imitativní) - imitativní podobnost nechráněného organismu s chráněným nebo nejedlým.

U zvířat mimikry podporují přežití v boji o existenci. Mimikry mohou být zaměřeny nejen na pasivní obranu, ale mohou také sloužit jako útočná zbraň, lákající kořist.

Demonstrační chování- jeden z komunikačních prostředků u zvířat. Provádění různých pohybů těla, například ptáků páření navzájem si ukázat určité oblasti peří s jasnou signální barvou, která nese informace.

Demonstrační chování se používá k přilákání partnerů během páření, během námluv, konfliktů se soupeři, ochrany hnízd, komunikace s kuřaty, zajetí a obrany území, jakož i jako prostředek varování před nebezpečím.

Velký význam pro přežití organismů je adaptivní chování. Sezónní migrace zvířat je příkladem adaptivního chování.

Sezónní moltspojené se sezónními změnami životních podmínek zvířat.U zvířat, do kterých nespadají hibernace, každoročně je pozorován podzim a jaro.

Během podzimního línání je teplovodivá vlasová linie nahrazena hustou, teplou srstí. Během jarního línání, současně s výměnou krytu u mnoha zvířat, se horní část stratum corneum epidermis odlupuje.

Skladování krmiv- důležitý instinkt, nejrozvinutější mezi obyvateli chladných a mírných zeměpisných šířek s prudkými sezónními změnami podmínek krmení. Je pozorován u mnoha bezobratlých, u některých ptáků a zejména u savců. Někteří pavouci, krabi, raci a mnoho hmyzu uchovávají potravu od bezobratlých.

Z ptáků uchovávají potravu pouze zimující ptáci. Většina ptáků používá zásoby v zimě jako doplňkové krmivo.

Někteří dravci, piky a mnoho hlodavců uchovávají potravu od savců. Rezervy se používají v zimě nebo na jaře po probuzení ze zimního spánku nebo zimního spánku.

Tchoř stepní dává gophers do díry, hermelín- vodní krysy, myši, žáby, lasička- malí hlodavci. Mnoho pikas připravuje seno skládáním do hromádek nebo do mezer mezi kameny. Veverka skladuje houby, ořechy a žaludy. Veverka táhne ořechy, zrna do své díry, dřevěná myš- semena, bobr říční- větve a oddenky, které je ponoří do vody poblíž vchodu do nory.

Adaptace jsou vlastnosti a vlastnosti organismů, které zajišťují adaptaci na prostředí, ve kterém tyto organismy žijí. Adaptace se také nazývá proces vzniku adaptací.

Jak všechna tato úžasná zařízení vznikla? Je nepravděpodobné, že by jedna mutace mohla poskytnout tak přesnou shodu mezi křídlem hmyzu a živým listem, mezi mouchou a včelou. Je neuvěřitelné, že jediná mutace by způsobila, že by se patronátně zbarvený hmyz schoval přesně na listy, které vypadá. Je zřejmé, že takové adaptace jako ochranné a varovné barvy a mimikry vznikaly postupným výběrem všech těch malých odchylek ve tvaru těla, v distribuci určitých pigmentů, vrozeném chování, které existovalo v populacích předků těchto zvířat. Jednou z nejdůležitějších charakteristik přirozeného výběru je jeho kumulativnost - schopnost akumulovat a zlepšovat tyto odchylky v řadě generací, sčítající změny v jednotlivých genech a systémech jimi ovládaných organismů. Kogan V.L. a další biologie. M .., 2008.S. 142.

Nejzajímavějším a nejobtížnějším problémem jsou počáteční fáze vzniku adaptací. Je jasné, jaké výhody přináší téměř dokonalá podobnost kudlanky se suchým uzlem. Jaké výhody ale mohl mít jeho vzdálený předek, který jen matně připomínal větvičku? Jsou dravci tak hloupí, že je lze tak snadno oklamat? Ne, predátoři nejsou v žádném případě hloupí a přirozený výběr z generace na generaci je „učí“ lépe a lépe rozpoznávat triky své kořisti. Dokonce ani dokonalá podobnost moderní kudlanky k uzlu mu nedává 100% záruku, že si toho žádný pták nikdy nevšimne. Jeho šance uniknout predátorovi jsou však vyšší než u hmyzu s méně dokonalým ochranným zbarvením. Stejně tak jeho vzdálený předek, jen trochu jako fena, měl o něco větší šanci na život, než jeho příbuzný jako fena vůbec nevypadal. Pták, který sedí vedle něj, si ho samozřejmě za jasného dne snadno všimne. Pokud je ale den mlhavý, pokud pták nesedí poblíž, ale letí a rozhodne se neztrácet čas tím, co může být kudlanka nábožná nebo třeba uzel, pak minimální podobnost udržuje nositele této sotva znatelné podobnosti naživu . Jeho potomci, kteří zdědí tuto minimální podobnost, budou početnější. Jejich podíl v populaci se zvýší. To ptákům zkomplikuje život. Mezi nimi budou úspěšnější ti, kteří přesněji rozpoznají maskovanou kořist.

Přírodní výběr zachycuje všechny ty drobné změny, které zvyšují podobnost barvy a tvaru se substrátem, podobnost mezi jedlými druhy a nepoživatelnýže napodobuje. To je třeba mít na paměti odlišné typy predátoři používají různé metody hledání kořisti. Někdo dbá na tvar, jiný na barvu, někdo má barevné vidění, jiný ne. Přirozený výběr proto automaticky co nejvíce zvyšuje podobnost mezi simulátorem a modelem a vede k těm úžasným adaptacím, které pozorujeme u divoké zvěře. Kogan V. L. a kol. Biologie. M .., 2008.S. 149.

Vznik komplexních adaptací. Mnoho adaptací působí jako pečlivě promyšlená a cílená zařízení. Jak je to složitá struktura Jak mohlo lidské oko vzniknout přirozeným výběrem náhodně se vyskytujících mutací?

Vědci naznačují, že evoluce oka začala malými skupinami buněk citlivých na světlo na povrchu těla našich velmi vzdálených předků, kteří žili asi před 550 miliony let. Schopnost rozlišovat mezi světlem a tmou pro ně byla samozřejmě užitečná, zvýšila jejich šance na život ve srovnání s jejich zcela slepými příbuznými. Náhodné zakřivení „vizuálního“ povrchu zlepšilo vidění, což umožnilo určit směr ke zdroji světla. Objevil se pohár na oko. Nově vznikající mutace by mohly vést ke zúžení a rozšíření otvoru optického poháru. Zúžení postupně zlepšovalo vidění - světlo začalo procházet úzkou clonou. Jak vidíte, každý krok zvýšil kondici těch jedinců, kteří se změnili „správným“ směrem. Světelně citlivé buňky tvořily sítnici. Časem se v přední části oční bulvy vytvořila čočka, která funguje jako čočka. Zdálo se to jako průhledná dvouvrstvá struktura naplněná kapalinou.

Mezi živými zvířaty můžeme najít všechny předpokládané fáze vývoje lidského oka. Evoluce oka probíhala různými způsoby odlišné typy zvířata. Přirozeným výběrem vzniklo mnoho různých forem oka nezávisle na sobě a lidské oko je jen jednou z nich, a ne tou nejdokonalejší.

Podíváme -li se pozorně na strukturu oka u lidí a dalších obratlovců, najdeme celou řadu podivných nesourodostí. Když světlo vstupuje do oka člověka, prochází čočkou a dopadá na světlocitlivé buňky sítnice. Světlo je nuceno prorazit hustou síť kapilár a neuronů, aby dosáhlo vrstvy fotoreceptoru. Nervová zakončení se kupodivu nepřibližují k buňkám citlivým na světlo zezadu, ale zepředu! Nervová zakončení se navíc shromažďují v optickém nervu, který vychází ze středu sítnice a vytváří tak slepé místo. Aby se kompenzovalo stínování fotoreceptorů neurony a kapilárami a zbavilo se mrtvého úhlu, naše oko se neustále pohybuje a do mozku vysílá sérii různých projekcí stejného obrazu. Náš mozek provádí nejsložitější operace, sčítá tyto obrázky, odečítá stíny a vypočítává skutečný obraz. Kogan V.L. a další biologie. M .., 2008.S. 150.