В чем проявляется относительный характер приспособленности живых организмов? Контрольная работа дождевой червь
Дождевой цервь имеет вытянутое, длиной 10-16 см тело. На поперечном сечении тело округлое, но, в отличие от круглых червей , оно поделено кольцевыми перетяжками на 100-180 члеников. На каждом членике сидят маленькие упругие щетинки. Они почти не видны, но если провести пальцами от заднего конца тела червя к переднему, то мы сразу почувствуем их. Этими щетинками червь цепляется при движении за неровности почвы.
Рисунок: дождевой червь и движение червя в почве
Среда обитания дождевого червя
Днем черви держатся в почве, прокладывая в ней ходы. Если почва мягкая, то червь буравит ее передним концом тела. При этом он сначала сжимает передний конец тела, так что тот становится тонким, и просовывает его вперед между комочками почвы. Затем передний конец утолщается, раздвигая почву, и червь подтягивает заднюю часть тела. В плотной почве червь может проедать себе ход, пропуская землю через кишечник. Кучки земли можно видеть на поверхности почвы - их оставляют здесь черви ночью. На поверхность выходят они также и после сильного дождя (отсюда название - дождевой). Летом черви держатся в поверхностных слоях почвы, а на зиму роют норки глубиной до 2 м.
Кожно-мускульный мешок
Если взять червя в руки, то мы обнаружим, что кожа его влажная, покрыта слизью. Эта слизь облегчает движение червя в почве. Кроме того, только через влажную кожу происходит проникновение в тело червя кислорода, необходимого для дыхания.
Под кожей располагаются сросшиеся с ней кольцевые мышцы, а под ними слой продольных мышц - получается кожно-мускульный мешок. Кольцевые мышцы делают тело червя тонким и длинным, а продольные укорачивают и утолщают. Благодаря попеременной работе этих мышц и происходит движение червя.
Полость тела дождевого червя
Рисунок: внутреннее строение дождевого червя
Под кожно-мускульным мешком расположена заполненная жидкостью полость тела, в которой находятся внутренние органы. Эта полость тела не сплошная, как у круглых червей , а поделена поперечными перегородками соответственно числу члеников. Она имеет свои собственные стенки и располагается под кожно-мускульным мешком
Органы пищеварения дождевого червя
Рисунок: пищеварительная система дождевого червя
Рот расположен на переднем конце тела. Питается дождевой червь гниющими растительными остатками, которые он заглатывает вместе с землей. Так же он может затаскивать с поверхности опавшие листья. Заглатывание производится мускулистой глоткой. Затем пища попадает в кишечник. Непереваренные остатки вместе с землей выбрасываются через анальное отверстие на заднем конце тела.
Рисунок: кровеносная система дождевого червя
Кровеносная система дождевого червя служит для переноса кислорода и питательных веществ прежде всего к мышцам. У дождевого червя два главных кровеносных сосуда: спинной кровеносный сосуд , по которому кровь движется сзади наперед, и брюшной кровеносный сосуд , по которому кровь течет спереди назад. Оба сосуда в каждом членике соединены кольцевыми сосудами . Несколько толстых кольцевых сосудов имеют мышечные стенки, за счет сокращения которых происходит движение крови. От главных сосудов отходят более тонкие, ветвящиеся затем на мельчайшие капилляры. В эти капилляры поступают кислород из кожи и питательные вещества из кишечника, а из других таких же капилляров, ветвящихся в мышцах, происходит отдача этих веществ. Таким образом, кровь движется все время по сосудам и с полостной жидкостью не смешивается. Такую кровеносную систему называют замкнутой кровеносною системою.
Выделительная система дождевого червя
Жидкие ненужные, переработанные вещества поступают в полость тела. В каждом членике находится пара трубочек. Каждая трубочка на внутреннем конце имеет воронку, в нее поступают переработанные ненужные вещества и выводятся по трубочке через противоположный конец наружу.
Рисунок: нервная система дождевого червя
Вдоль всего тела червя по брюшной стороне проходит пара нервных стволов. В каждом членике на них развиты нервные узелки - получается нервная цепочка . В передней части два больших узла соединены друг с другом кольцевыми перемычками - образуется окологлоточное нервное кольцо . От всех узлов отходят нервы к различным органам.
Органы чувств дождевого червя
Специальных органов чувств нет, но чувствительные клетки в коже позволяют дождевому червю чувствовать прикосновение к его коже и отличать свет от тьмы.
Половая система и размножение дождевого червя
Дождевые черви - гермафродиты. Перед откладкой яиц два червя на некоторое время соприкасаются и обмениваются семенной жидкостью - спермой. Затем они расходятся, а из утолщения (пояска), имеющегося на передней части червя, выделяется слизь. В эту слизь поступают яйца. Затем комок слизи с яйцами соскальзывает с тела червя и застывает в кокон . Из кокона выходят молодые черви.
Ещё с давних времён, человечество обратило особое внимание на таких неприглядных созданий, как дождевой червь. А учёные умы, в лице Чарльза Дарвина, спустя десятилетия, долгие годы изучали их строение и значение в земледелии. И недаром. Ведь с наступлением весеннего тепла, дождевые черви приступают к кропотливой работе и трудятся, сами того не ведая, на благо людям.
Особенности и среда обитания
Дождевой червь, он же кольчатый – всем известный житель на любом приусадебном участке. И казалось бы, абсолютно незаметное, никому не нужное создание.
Однако, любой человек, хоть как то связанный с землей, будет очень рад таким жителям его огорода. В Российской Федерации существует не более сотни видов дождевого червя. А вот по всему миру их полторы тысячи разновидностей.
Принадлежит он к семейству кольчатых червей, малощетинкового класса. Всё его длинное тельце состоит из множества колец. Их может быть семьдесят, а может и все триста. Так как в длину он вырастает более двадцати пяти сантиметров.
Но есть и самые маленькие, двух-трёх сантиметровые. В Австралийские земляные черви, достигают двух с половиной метров в своих размерах. Его цвет в прямом смысле слова серо-буро — малиновый.
Так же, на каждом кольце, или его ещё называют сегмент, находятся щетинки. У обычных наших огородных червяков, как правило, щетинок вырастает по восемь штук. Они классифицируются как малощетинковые.
Однако есть и тропические, многощетинковые виды червей, у которых ворсинки растут десятками. Щетинки помогают червям ползать, абсолютно по всем почвенным бугоркам или зарываться в норы.
Обнаружить их можно, взяв червяка в руки и проведя пальцем сзади наперёд. Но так как, неопытному человеку, тяжело определить, где у него зад, можно просто легонько провести рукой вдоль тела и обратно. Сразу можно ощутить. В одну сторону червяк будет абсолютно гладким, а проведя в противоположную – шероховатым.
Кто хоть раз брал червяка в руки, знает, что он весь покрыт не очень приятной слизью, которая ему жизненно необходима. Во-первых – слизь помогает беспозвоночному свободно передвигаться в земле. Во вторых – так как у червя нет лёгких, дышит он через кожу. И благодаря влаге, находящейся на слизи, тело насыщается кислородом.
Само тело дождевого червя, состоит их двух групп мышечной ткани. Они продольные и поперечные. Поперечные мышцы, находятся под защитным верхним слоем кожи червя.
С их помощью червь становится максимально длинным. А более сильные мышцы – продольные. Они сокращают, уменьшают тело. Вот так, то удлиняясь, то укорачиваясь, животное и передвигается.
Дождевой червь относится к вторичнополостным животным. Следовательно, у него есть полноценная замкнутая система кровообращения. Так как жизнедеятельность у них активная.
Мышцы сокращаются во много раз чаще, чем у червей первичнополостных. Для этого им нужна кровь, чтобы обеспечивать червя всеми питательными веществами и кислородом.
В строении дождевого червя есть пара кровеносных сосудов, один их них называется спинным, второй брюшным. Кольцевые сосуды, соединяют их между собой. Кровь протекает по ним с заду на перёд, и наоборот.
В каждом кольце, или как оно ещё называется – сегменте, есть пара трубочек. Воронки, имеющиеся на их концах, открываются и через низ выводятся испражнения дождевого червя. Это принцип работы выделительной системы.
Что же касается нервной системы, она узловая. Её составляющие – брюшная нервная цепочка и окологлоточное нервное кольцо. Эти окончания состоят из волокон, а те в свою очередь, отвечают на позывы сокращённых мышц червя. Благодаря им, червь может кушать, целенаправленно двигаться, размножаться, развиваться.
В строении органов дождевого червя, отсутствуют те, которые отвечают за обоняние, осязание, зрение, ощущение. Но имеются определённые клетки, они располагаются вдоль всего тела беспозвоночного. С их помощью червь ориентируется в темноте и непроходимой земле.
Характер и образ жизни
Ещё Чарльз Дарвин предположил наличие интелекта у дождевых червей. Наблюдая за ними, он заметил, что затаскивая к себе в жилище сухой листок, тот повернут именно узкой стороной. Что облегчает проходимость листика через плотную, землянистую нору. А вот иглы еловых наоборот, берёт за основание, чтобы они не раздваивались.
Весь день, вся жизнь дождевого червя расписан по минутам. Он то и дело лазит в земле, делает ходы, проглатывая её. Роет норы червяк двумя способами. Он или, как уже говорилось, проглатывает землю, постепенно продвигаясь вперёд.
В случае если земля слишком твёрдая. И следом оставляя свои биологические отходы. Или, распихивает её своим утончённым концом, в разные стороны, и делает себе ходы. Проходы получаются наискось вертикальные.
Тек же, дождевой червь, промышляя в почве , затаскивает к себе в норы, для утепления, различные листики, жилки с листочков, тонкие бумажечки и даже клочки шерсти. Его норы глубиной до одного метра. А у червей покрупнее размерами, и все десять метров. Трудится червь в основном в ночные часы.
А почему же дождевые черви огромными количествами выползают на поверхность. Это значит, что ему нечем дышать. Такое обычно случается после обильных дождей. Земля забивается влагой, и ему совсем нет кислорода. По приходу холодов, дождевой червь уходит глубоко в почву.
Питание дождевого червя
Питание у червя достаточно типичное. Заглатывая в больших количествах землю вместе с пищей. Для еды им годятся привялые и немного подгнившие листочки, грибочки. Но она не должна иметь неприятного запаха, иначе червь её есть не будет.
Оказывается, дождевые черви, даже сооружают себе целые кладовые комнаты, и складывают туда к зиме еду. Кушают они её только в случае критической необходимости. Например, в зимнее время, когда грунт полностью промёрзший, и ни о какой наземной пище не может быть и речи.
Всосав пищу вместе с комом земли, через глотку, мышечными движениями, то расширяя своё тело, то сужая, он заталкивает её к задней части пищевода в зоб. После, она проникает в желудок. Из желудка отправляется перетравливаться в кишечнике, благодаря ферментам, выходит на-наружу полезнейшими биомассами.
Проделывая ходы, и заодно перекусывая, дождевому червю нужно выползать периодически на поверхность, чтобы сбросить с себя землю. При этом, он своим краем хвоста придерживается норы, как бы удерживаясь за неё.
И после, всегда остаются земляные горки. Переработанный червём грунт получается клейким. Замет он высыхает, и делается маленькими, со спичечную головку шариками.
Эти шарики насыщенны витаминами, ферментами, органическими веществами, которые вследствие, убивают в земле все бактерии, предотвращают гниение, что очень важно для корней растений. И еще действуют на состав земли как антисептик, обеззараживая её.
Размножение и продолжительность жизни
Дождевые черви могут быть разнополыми, и гермафродитами. У всех дождевых червей на передней трети части их тела есть утолщения. В них находится яичник и семенник. Гермафродиты друг в друга впускают семя. Уже созревшие яички, в пределах десяти штук, осеменяются. И уползают в разные стороны.
Когда особь женского пола, уже готова к размножению, она сближается с партнёром, совокупляется. На ней образуется что-то вроде кокона, состоящий их нескольких десятков утолщённых сегментов.
Он разделяется своеобразным поясом. В этот кокон поступают все питательные вещества необходимые для расплода. После оплодотворения, червь с себя снимает эту ношу, он попросту соскальзывает с животного.
Края на коконе, с обеих сторон быстро стягиваются, чтобы будущее потомство не высохло, ещё не родившись. Затем, на протяжении четырёх недель созревают и вынашиваются маленькие червячки.
Родившись, они расползаются кто куда. И уже с первых дней своей жизни приступают к активному труду, по переработке земли. А уже в трёх месячном возрасте, подросшие дети достигают размеров взрослых особей.
Ещё один факт о дождевых червях, способность регенерировать. Если кто-то, или что-то разделит его на две половины. Со временем, каждая из половин станет полноценной особью. Это один из способов размножения, но уже не половым путём.
Роль дождевого червя в земледелии очень важна. Во-первых, насыщают почву кислородом, таким нужным для всего растущего на ней. Своими ходами, помогают корням полноценно развиваться.
Равномерно распределяется влага, и почва хорошо вентилируется, взрыхляется. Благодаря постоянному передвижению земли, с помощью червей, из неё извлекаются камни.
Так же, своими переработанными клейкими остатками они склеивают грунт, не давая ему размываться. Ну, и конечно же удобряют землю, когда затягивают в неё листики, личинки насекомых. Это все перегнивает и служит отличными, натуральными био добавками.
>>Дождевой червь
Тип кольчатые черви
Вытянутое тело этих червей состоит из отдельных колец (отсюда их название - кольчатые ).
§ 15. Дождевой червь
Внешнее строение и среда обитания . (!) имеет вытянутое, длиной 10-16 см тело 29 . На поперечном сечении тело округлое, но, в отличие от круглых червей, оно поделено кольцевыми перетяжками на 100-180 члеников. На каждом членике сидят маленькие упругие щетинки. Они почти не видны, но если провести пальцами от заднего конца тела червя к переднему, то мы сразу почувствуем их. Этими щетинками червь цепляется при движении за неровности почвы.
Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки- 2.Связь
строения дождевых
червей со средой
обитания и образом
жизни
- 3.Численность
и его биология.
- 4.Размножение
и развитие
- 5.Роль
дождевых червей
в почвообразовании
Систематическое положение.
Дождевые
(почвенные) черви–
беспозвоночные животные, относящиеся
к типу Кольчатые черви
Annelidae
, подтипу Поясковые Clitellata,
классу Малощетинковые кольчецы Oligochaeta
.
Деление
класса олигохет на отряды ещё окончательно
не установилось (ЗенкевичЛ.А.-1968,) По другим
данным класс олигохет делится на
отряд Гаплотаксиды Haplotaxida
и Подотряд
Высшие Малощетинковые Lumbricina
(Догель В. А.- 1981,).
Существуют
следующие семейства:
- Семейство
Эолосомы (Aeolosomatidae).
Семейство Наидиды, или Водяные змейки (Naididae).
Семейство Трубочники, или Тубифициды (Tubificidae)
Семейство Энхитреиды (Enchytraeidae)
Семейство Гаплотаксиды (Haplotaxidae)
Семейство Люмбрикулиды (Lumbriculidae)
Семейство рачьих пиявок (Branchiobdellidae)
Семейство Мегасколециды (Megascolecidae)
Семейство Настоящие дождевые черви, или Люмбрициды (Lumbricidae)
- 2
- Связь
строения дождевых червей
со средой обитания
и образом жизни.
Дождевые черви хорошо приспособлены к жизни в почве. Дождевые черви имеют вытянутое "червеобразное" тело. Головной отдел у них не выражен. Головная лопасть, как правило, лишена глаз и придатков. На анальной лопасти (пигидиуме) также нет никаких придатков. Такое упрощение внешнего строения связано с адаптациями к роющему образу жизни.
Передний конец слегка утолщен и отличается более темной окраской, чем задний- более тонкий и плоский. Все вытянутое тело червя (длиной 15- 30 см) разделено на множество колец, или сегментов, число которых может доходить до 180. При ползании червь сперва выносит свой передний конец, задерживается им за неровности почвы и подтягивает к нему задний. Затем задний упирается в землю, а передний снова вытягивается вперед. При таком движении тело червя попеременно то вытягивается, то сокращается, укорачиваясь и удлиняясь. Эта способность изменять форму тела зависит от хорошо развитой мускулатуры, которая лежит у червя в под кожей двумя слоями. Непосредственно под кожей лежит слой кольцевых мышц, которые при сокращении сдавливают тело и делают его тоньше и длиннее. Под кольцевыми мышцами лежат пучки продольных мышц, при сокращении которых тело, напротив, укорачивается. Наблюдая червя, можно видеть эти волны сокращений, которые пробегают по его телу.
Кроме движения по прямой линии, червь обладает способностью свободно извиваться в разные стороны. Движения этого рода зависят от сокращения продольных мышечных пучков только с одной какой - нибудь стороны их тела.
Обязательным условием успешного передвижения земляного червя по субстрату является способность задерживаться о поверхность, по которой он ползает. Это осуществляется благодаря тонким щетинкам, которые тянуться вдоль тела четырьмя рядами, по 2 щетинки в каждом ряду. В рыхлой земле при движении червь действует своим заостренным мускулистым передним концом, как клином, раздвигая частички земли в стороны и протискиваясь между ними. Если же земля очень плотно утрамбована и первый способ передвижения не возможен, то червь «проедает» себе дорогу, поглощая частички почвы и выбрасывая ее через анальное отверстие. Однако этот способ передвижения очень медленный. Длина норок у Lumbricus terrestris («обыкновенный дождевой червь») доходит до 80 см.
Кожа дождевого червя обильно выделяет слизь, которая защищает кожу дождевых червей от механических повреждений и высыхания.
Дышат черви всей поверхностью тела. При подсыхании кожи обмен газов прекращается, и червь погибает.
Из органов чувств у червей лучше всего развито осязание. Самые малейшие сотрясения почвы черви чувствуют превосходно и моментально прячутся в свои норки.
Хорошо развито у них обоняние, благодаря чему черви находят пищу по запаху.
Органы зрения у червя отсутствуют. Тем не менее, все тело обладает чувствительностью к свету.
Зимуют эти черви в нижней части своих ходов, ниже глубины промерзания почвы; при высыхании почвы во время летней засухи они также спускаются в глубокие ее горизонты. Продолжительность жизни этого вида точно не известна, но, по некоторым наблюдениям, не меньше 5-6 лет.
- 3
- Численность
и его биология.
К роду Lumbricus принадлежит 10 видов. Самым обычным у нас является малый красный червь, или малый выползок (Lumbricus rubellus). Но самым распространённым и часто встречающимся у нас видом является серая алолобофора (Allolobophora caliginosa), называемая иногда пашенным червем.
Дождевые черви питаются растительными остатками в почве и играют важную роль в почвообразовании. В пресных водоемах нередко можно видеть олигохет с длинными щетинками (рис. 182) или живущих в вертикальных трубках и образующих плотные поселения на дне. Они питаются взвешенными органическими остатками и являются полезными фильтраторами, играющими существенную роль в очистке вод.
Длина тела варьирует от нескольких миллиметров до 3 м. Тело длинное, червеобразное, сегментированное. Число сегментов колеблется от 5-б до 600. На первом сегменте тела после головной лопасти
Общая
морфофизиологическая
характеристика.
Длина
тела варьирует от нескольких миллиметров
до 3 м. Тело длинное, червеобразное, сегментированное.
Число сегментов колеблется от 5-б до
600. На первом сегменте тела после головной
лопасти находится рот. На анальной лопасти
располагается анальное отверстие. Движутся
олигохеты сокращая мускулатуру тела.
На теле имеются многочисленные щетинки.
Кожно-мускульный
мешок
.
Тело покрыто слоем кожного
эпителия, часто с большим количеством
железистых клеток. Кожа выделяет тонкую
кутикулу. Обильное выделение слизи защищает
кожу дождевых червей от механических
повреждений и высыхания. Под кожей, как
и у полихет, у них залегают кольцевые
и продольные мышцы, изнутри выстланные
целомическим эпителием.
Пищеварительная
система
.
Кишечник проходит по
всей длине тела. В переднем отделе кишечника
дождевого червя обособлены ротовая полость,
мускулистая глотка, относительно узкий
пищевод, зоб и желудок (рис. 183). В стенках
пищевода имеются три пары известковых
желез, секреты которых нейтрализуют гуминовые
кислоты в пище дождевых червей. Из желудка
пища поступает в среднюю кишку, где происходит
всасывание питательных веществ.
Непереваренные остатки пищи и минеральные
частицы почвы поступают в короткую заднюю
кишку и удаляются через анальное отверстие
наружу. В средней кишке дорсально расположена
внутренняя продольная складка - тифлозоль,
свешивающаяся в просвет кишки и увеличивающая
всасывательную поверхность кишечника.
Кровеносная
система
олигохет сходна по строению
с таковой у полихет. Имеются спинной и
брюшной пульсирующие сосуды, которые
связаны кольцевыми сосудами. В отличие
от полихет, у малощетинковых червей кольцевые
сосуды в области пищевода пульсируют
и называются «кольцевыми сердцами».
В крови присутствует дыхательный пигмент
- гемоглобин, который растворен в плазме
крови, в отличие от позвоночных животных,
у которых гемоглобин находится в красных
кровяных тельцах. Кровеносная система
выполняет у олигохет транспорт веществ,
кислорода и продуктов обмена.
Выделительная
система
представлена
метанефридиями. Способность метанефридиев
эконо-
мить
влагу в организме путем реабсорбции
воды обеспечивает приспособленность
олигохет к жизни на суше. Твердые
экскреты накапливаются в хлорагоген
-ных клетках целомического эпителия.
Частично эти клетки, наполненные экскретами,
удаляются через воронки нефридиев или
через особые поры в стенке тела.
Нервная
система
представлена,
как у всех кольчецов, парой надглоточных
ганглиев (мозгом) и брюшной нервной цепочкой.
Органы
чувств
у
малощетинковых червей развиты слабее,
чем у большинства многощетинковых, в
связи с роющим образом жизни. Глаза, как
правило, отсутствуют. В коже олигохет
имеются многочисленные чувствующие клетки:
светочувствительные, осязательные и
др. Дождевые черви чутко реагируют на
факторы света, влажности и температуры.
Этим объясняются их вертикальные миграции
в почве в течение суток и по сезонам.
Половая
система
олигохет
гермафродитная (рис. 184). Гермафродитные
особи олигохет од-
нотипные,
в отличие от половозрелых особей
полихет с половым диморфизмом. Гермафродитизм
в животном мире - это приспособление
к увеличению плодо- витости, так как все
100% особей в попу- ляции могут откладывать
яйца. Половые железы у дождевого червя
сосредоточены в передних сегментах тела.
Семенники (две пары) расположены в 10-м
и 11-м сегментах тела и прикрыты тремя
парами семенных мешков. В семенных мешках
накапливается сперма, вытекающая из семенников.
Здесь происходит созревание сперматозоидов.
Спермии поступают в мерцательные воронки
семяпроводов. Семяпроводы сливаются
попарно по левой и правой сторонам тела,
и образуются два продольных канала, открывающихся
парными мужскими половыми отверстиями
на 15-м сегменте
т
е л а
. Ж е н с
к а я п о л о в а я с и с т е м а представлена
парой яичников, расположенных на 13-м сегменте,
и парой яйцеводов с воронками, открывающихся
половыми отверстиями на 14-м сегменте.
В 13-м сегменте диссипименты образуют
яйцевые мешки, прикрывающие яичники и
воронки яйцеводов. К женской половой
системе относятся еще особые кожные впячивания
на 9-м и 10-м сегментах - две пары семяприемников
с отверстиями на брюшной стороне тела.
- 4
- Размножение
и развитие
Обменявшись мужскими половыми продуктами, черви расходятся. Через некоторое время у червей созревают яичники и все особи становятся как бы самками.«Муфта» из области пояска сползает к переднему концу тела благодаря перистальтическим движениям тела червя. На уровне 14-го сегмента в муфту попадают яйцеклетки из женских половых отверстий, а на уровне 9-10-го сегментов выпрыскивается «чужая» семенная жидкость. Так происходит перекрестное оплодотворение. Затем муфточка сползает с головного конца тела и замыкается.
и т.д.................
Мы восхищаемся совершенством живых организмов - растений, грибов, животных, проявляющейся в гармонии и целесообразности их строения и функций. Однако не стоит забывать, что при резком изменении условий внешней среды целые виды живых существ оказывались на грани вымирания и даже полностью исчезали с лица Земли. Вспомним гигантских рептилий, процветавших в мезозое и погибших в конце этой эры, или флору и фауну первых периодов кайнозойской эры, вымершую во время великого оледенения.
Филогенез многих систематических групп живых организмов доказывает факт приспособленности организмов и ее относительности. В нашей статье мы рассмотрим механизмы возникновения адаптаций и приведем примеры их положительной роли в определенных условиях существования вида.
Приспособленность: почему она возникает у живых организмов
В основе адаптаций лежит процесс изменчивости. Она представляет собой явление приобретения новых признаков и свойств особями, живущими в определенных условиях освещенности, влажности, температуры. Немаловажную роль играет и влияние организмов других биологических видов, обитающих в данном ареале. Выдающийся английский естествоиспытатель Ч. Дарвин выделил две формы изменчивости: наследственную и ненаследственную.
Он также установил, в чем проявляется относительный характер приспособленности, возникающей как ответная реакция организма на новые условия обитания. Сама по себе изменчивость не несет функций адаптации. Тем не менее в природе существуют специальные механизмы, осуществляющие появление приспособлений. Рассмотрим их далее.
Движущие силы эволюции и их роль в появлении адаптаций
Какие же силы вызывают фенотипическое проявление новых признаков, служащих для сохранения и процветания особей вида в изменившихся условиях природы? Это борьба за существование и естественный отбор. Интересно, что взгляды английского социолога Т. Мальтуса, касающиеся вопросов народонаселения, Чарльз Дарвин перенес на процессы, происходящие в природе. Действительно, способность растений и животных к неограниченной репродукции вызывает дисбаланс их численности. В чем проявляется у этих организмов? В том, что большая часть из них обязательно погибает, несмотря на наличие у этих особей отлаженного механизма адаптаций. Выжившие же в результате борьбы за существование популяции приобретают новые признаки в изменившихся условиях обитания.
Адаптации в мире животных
Все оболочки биосферы Земли заселены организмами, относящимися к царству животных. У каждого из них присутствует поразительное количество адаптаций к условиям обитания, выражающихся в особенностях внешнего и внутреннего строения, способов размножения и расселения на территории обитания. Классическим и наглядно иллюстрирующим, в чем проявляется относительный характер приспособленности организмов, примером служит история, озвученная еще Ч. Дарвином.
В окрестностях города обитала обширная популяция бабочек Взрослые насекомые имели защитную окраску крыльев, напоминающую цвет березовой коры. Их главные враги - птицы - не замечали сидящих на стволах бабочек, поэтому была высокой. После строительства промышленного предприятия, выбрасывавшего в воздух большое количество сажи и копоти, стволы берез стали темнеть, и на таком фоне белые бабочки были хорошо заметны. К чему же это привело?
Результаты изменения абиотических факторов
Становится понятным, в чем проявляется относительный характер приспособленности, ведь маскировочная окраска потеряла свое значение. Птицы уничтожили практически всю популяцию насекомых. Выжили лишь единичные особи, имевшие более темный пигмент крыльев, появившийся в результате генной мутации. Как видим, адаптации являются идеальным средством для выживания в конкретных условиях. Тем не менее они становятся бесполезными и даже вредными, если факторы внешней среды изменяются.
В чем проявляется относительный характер приспособленности растений
Для представителей мира флоры, так же как и для других групп живых организмов, адаптации не являются абсолютными. Например, восковой налет на листьях фикуса защищает растение от чрезмерной потери воды в результате транспирации. Однако он становится ненужным для комнатной культуры, а при неправильном уходе и чрезмерном поливе фикуса появляются признаки некроза листовых пластинок и загнивание корней.
Еще пример. Листопад - это приспособление растений к изменению длины светового дня. Если же березу, клен или тополь выращивать в условиях оранжереи при круглосуточном искусственном освещении, деревья не сбрасывают листья и становятся вечнозелеными. Приведенные примеры хорошо объясняют, в чем проявляется относительный характер приспособленности, ведь при изменении абиотических факторов прежние адаптационные механизмы перестают работать, и особи вынуждены приспосабливаться к новым условиям обитания.
Адаптация у семян
Известно, что температура воздуха и почвы является одним из решающих факторов при выборе времени посадки семян в открытый грунт. Существующая в агрономии классификация делит сельскохозяйственные культуры на озимые (пшеница), холодостойкие (морковь, редис) и теплолюбивые (томаты, кабачки, огурцы) исходя из способности семян к прорастанию в различных температурных интервалах. Однако условия среды можно изменять, например высевать семена в условиях закрытого грунта. В чем проявляется относительный характер приспособленности семян в этом случае?
Их прорастание будет теперь зависеть от искусственных условий теплицы. Ранние урожаи сладкого перца, помидоров и других овощей, полученные в зимнее время, служат наглядной иллюстрацией изменения адаптационных процессов у семян, которые возникают в связи с появлением новых условий среды обитания.