Fitnessi väärtus erinevate liikide organismide elus. Organismide kohanemisvõime keskkonnatingimustega ja selle suhtelisus

Sektsioonid: Bioloogia

Tunni eesmärgid:

Teadmiste süstematiseerimine evolutsiooni liikumapanevate jõudude kohta;

Kujundada arusaam organismide kohanemisvõimest keskkonnaga, teadmised evolutsiooni tulemusena tekkivate sobivuse tekkemehhanismidest;

Jätkata oskuste arendamist kasutada teoreetiliste seaduspärasuste teadmisi eluslooduses täheldatavate nähtuste selgitamiseks;

Kujundada spetsiifilisi teadmisi loomade ehituse, kehavärvi ja käitumise kohanemisomaduste kohta.

Varustus:

• tabel "Fitness ja selle suhteline olemus",
• foto,
• joonised,
• taime- ja loomaorganismide kogud,
• testkaardid,
• esitlus.

Tunni tüüp: uue materjali õppimine.

Õppemeetodid: vestlus, paljunemine (selgitus), iseseisev töö, osaliselt - otsing, problemaatiline.

Töö vorm: individuaalne, kollektiivne.

Programmi nõuded:

õpilane peab:

• omama ettekujutust: elusorganismide kohanemiste mitmekesisusest;

tead mõisteid:

• adaptagenees, mimikri, kohanemine, kohanemiste peamised liigid, kohanemismehhanismid;

• selgitada kohanduste olemust, tuua kohanduste näiteid.

Interdistsiplinaarsed seosed: geograafia - bioloogia - ökoloogia "Elusorganismide kohanemine".

Tunni probleemid.

1. Milline looduslikud tingimused mõjutada elusorganisme? Kuidas valida soodsamaid elamistingimusi?
2. Kuidas õppisid elusorganismid keskkonnaprobleeme lahendama? Kuidas lahendada ellujäämisprobleemi?
3. Kuidas ellu jääda? Kuidas oma omandatud oskusi järeltulijatele edasi anda?

Bioloogia õpetaja:

Loomad ja taimed elavad erinevates kohtades. Teisisõnu, igal liigil on oma elupaik. Põdra jaoks on elupaigaks mitme kilomeetri pikkuseks ulatuv mets ja sipelgakolooniale piisab väikesest servast, mis piirab kogu maailma. Mõned loomad rändavad kogu oma elu jooksul pikki vahemaid, asudes erinevatesse elupaikadesse kliimavööndid ja isegi erinevatel kontinentidel. Teised muudavad oma elupaika isegi pikki vahemaid liikumata. Näiteks kiilid lendavad üle tiigi, kus nende vastsed mööda põhja roomasid. On ka kodukehasid - üherakulise ripslooma elu koos oma rõõmude ja muredega toimub paari kuupsentimeetriga.

Geograafia õpetaja:

Poisid, nüüd hakkame lahendama probleeme, mis teile tunni alguses püstitati. Niisiis, esimene probleem: “Kuidas valida soodsamaid elamistingimusi? Kuidas elupaigad erinevad? Teie töölaudadel on võrdluskaardid, millel peate uurijate loo ajal andma hinnanguid seda tüüpi probleemide lahendamise kohta.

Näiteks kõrbes on palav ja kuiv, troopikas kuum ja niiske ning tundras niiske ja külm. Vesi meres on soolane ja jõgedes mage. Saate erinevusi veelgi loetleda. Kõik see - keskkonnategurid.

Keskkond on looduslike kehade ja nähtuste kompleks, millega organism on otseses või kaudses suhtes. Laiemas mõttes on need materiaalsed kehad, nähtused ja energia, mis mõjutavad keha.

Sõna "keskkond" on palju erinevaid, olenevalt kontseptsiooni täpsustamise astmest.

Geograafia õpetaja:

Milliseid keskkonnategureid teate ja kuidas need üksteisest erinevad?

Keskkonnategurid on erinevad. Mõned neist on keskkonnatingimused- need on justkui algselt seatud ja on antud elupaigas kõigile ühesugused. Tingimusi on võimatu ammendada või muuta need teistele organismidele vähem kättesaadavaks. Tõepoolest, vee temperatuuri ega soolsust ei saa "ära kasutada" ega omavahel ära jagada.

Keskkonnategurite hulka kuuluvad ka ressursid ehk kõik, mida organism tarbib või kasutab oma olemasolu tagamiseks. "Tarbimise" näide on toit – ainete ja energia allikas. Võileib, mida õpilane vahetunnis närib, on tema toiduressurss. "Kasutamist" tuleks aga mõista laiemalt. Näiteks laud koolisööklas, kus istub sama õpilane võileivaga. Seda lauda õpilane muidugi ei söö. Kuid teiste jaoks pole tema koht lauas enam saadaval.

Erinevalt tingimustest on ressursid alati saadaval kindlas ammendavas koguses, mis organismide elutegevuse tulemusena väheneb.

Keskkonnategurid võivad olla:

1. Abiootilised - need on kõik elutu looduse omadused, mis mõjutavad otseselt või kaudselt elusorganisme;
2. Biootilised omadused on elusolendite üksteisele avaldatava mõju otsesed või kaudsed vormid. Iga organism reaalsetes tingimustes kogeb pidevalt teiste olendite kõige erinevamat mõju.
3. Antroopiline - tegurid, mis tekivad inimese otsesel (otsesel) mõjul millelegi.

Sageli kasutatakse "antropogeenset tegurit". Seda mõistetakse tegurina, mis kaudselt võlgneb oma tekkele inimese tegevusele (oleviku ja mineviku).

abiootiline	Biootiline
Kliima: valgus, temperatuur, niiskus, õhu liikumine, rõhk	Fütogeenne: taimeorganismid
Edafogenic:(sõnast "edafos" - pinnas): mehaaniline koostis, niiskusmaht, õhu läbilaskvus, tihedus	Zoogeenne: loomaorganismid
Orograafiline: reljeef, kõrgus merepinnast, kallaku eksponeerimine	Mikrobiogeenne: viirused, algloomad bakterid
Keemiline:õhu gaasiline koostis, vee soolane koostis, kontsentratsioon, happesus ja mullataimede koostis	Antropogeensed: inimtegevus

Samal keskkonnateguril on kooselus elavate organismide elus erinev tähendus. erinevad tüübid. Näiteks, tugev tuul talvel on see väga ebasoodne suurtele loomadele, eriti avatud (los) elavatele loomadele, kuid ei mõjuta väiksemaid, tavaliselt peituvad nad urgudesse või lume alla.

Bioloogia õpetaja:

Tänapäeval räägitakse palju keskkonnast. Millist mõju avaldab keskkond organismile?

Organism, kogedes vajadust aine, energia ja teabe sissevoolu järele, on täielikult keskkonnast sõltuv. Ja nagu ütleb "elu esimene seadus": mis tahes objekti (organismi) arengu (muutuste) tulemused määratakse selle sisemiste tunnuste ja selle keskkonna omaduste suhtega, milles see asub. Sellel seadusel on üldine tähendus, kuna see kehtib ühtviisi nii elava ja elutu aine kui ka sotsiaalse sfääri kohta.

Kohanemisvõime on üldiselt elu üks peamisi omadusi, kuna see annab selle olemasolu võimaluse, organismide paljunemisvõime.

Organismide evolutsioonilist kohanemist keskkonnatingimustega, mis väljendub nende väliste ja sisemiste tunnuste muutumises, nimetatakse kohanemiseks.

Kohanemised võivad avalduda kõige varasematel tasanditel: alates rakkude biokeemiast ja üksikute organismide käitumisest kuni koosluste ja ökosüsteemide struktuuri ja toimimiseni.

Iga organism reageerib oma keskkonnale vastavalt oma geneetilisele konstitutsioonile. Sobivuse reegel Organismi geneetilise ettemääratuse keskkonnatingimused on järgmised: seni, kuni teatud liiki organisme ümbritsev keskkond vastab geneetilistele võimalustele kohandada seda liiki oma kõikumiste ja muutustega, võib see liik eksisteerida.

Geograafia õpetaja:

Poisid, palun öelge mulle, kas elusorganismid mõjutavad keskkonda?

Ma arvan küll. Organismid ise suudavad keskkonda oluliselt mõjutada. Seega mõjutab nende elutähtis aktiivsus tugevalt atmosfääri gaasi koostist. Selle põhjuseks on eelkõige asjaolu, et roheliste taimede fotosünteesi tulemusena satub hapnik atmosfääri. Süsinikdioksiid, vastupidi, eraldatakse taimede poolt atmosfääriõhust ja siseneb sinna uuesti hingamise ajal ja surnud organismide jäänuste lagunemise protsessis. Surnud organismide kehade lagunemise protsessis osalevad pinnase moodustumisel bakterid, seened ja loomad. Just organismide elutegevusest sõltub lahustunud orgaaniliste ühendite ja mineraalsoolade sisaldus looduslikes vetes. organismid, muutumine keemiline koostis keskkonda, mõjutada selle füüsikalisi omadusi.

Organismide keskkonnamõju piir kirjeldab "elu teist seadust": iga organismiliik, tarbides keskkonnast talle vajalikke aineid ja vabastades sinna oma elutegevuse saadusi, muudab seda nii, et elupaik muutub oma eksisteerimiseks kõlbmatuks.

Võib järeldada, et organismid kogevad pidevalt muutuvate keskkonnatingimuste mõju, kuid nad ise on võimelised neid tingimusi muutma.

Bioloogia õpetaja:

Poisid, täna rääkisime palju keskkonnast. Kas erinevates organismides on kohandusi ebasoodsad tingimused keskkond? Kui on, siis millised?

Liigume lahenduse poole teine ​​probleem meie õppetund „Kuidas õppisid elusorganismid keskkonnaprobleeme lahendama? Kuidas lahendada ellujäämise probleem?

Keskkonnategurid võivad toimida järgmiselt:

1. Ärritajad
- põhjustada adaptiivseid muutusi füsioloogilistes ja biokeemilistes funktsioonides;
2. Piirajad
- põhjustada nendes tingimustes eksisteerimise võimatust;
3. Modifikaatorid
- põhjustada anatoomilisi ja morfoloogilisi muutusi organismides;
4. Signaalid
- näitavad muutusi muudes keskkonnategurites.

Ebasoodsate keskkonnatingimustega kohanemise käigus suutsid organismid viimaste vältimiseks välja töötada kolm peamist viisi.

Aktiivne tee on tee, mis aitab kaasa resistentsuse tugevnemisele, regulatiivsete protsesside arendamisele, mis võimaldavad organismide kõiki elutähtsaid funktsioone ellu viia, vaatamata ebasoodsatele teguritele. Soojaverelised loomad on näiteks linnud ja imetajad. Elades muutuva temperatuuriga tingimustes, hoiavad nad enda sees püsivat temperatuuri, mis on optimaalne keharakkudes toimuvate biokeemiliste protsesside jaoks. On üsna ilmne, et selline aktiivne vastupanu väliskeskkonna mõjudele nõuab suuri energiakulusid, mida nad peavad pidevalt täiendama, samuti organismide välise ja sisemise struktuuri erilisi kohandusi.

Passiivne tee on seotud organismi elutähtsate funktsioonide allutamisega keskkonnategurite muutustele. Näiteks soojuse puudumisega põhjustab see elutähtsa aktiivsuse pärssimist ja ainevahetuse taseme langust, mis aitab kaasa energiavarude säästlikule kasutamisele - loomade talveunerežiimile.

Keskkonnatingimuste järsu halvenemise korral võivad erinevate liikide organismid peatada oma elutegevuse ja minna varjatud elu. Näiteks võivad mõned väikesed organismid õhu käes täielikult kuivada ja seejärel pärast vees viibimist aktiivsesse ellu naasta. Seda kujuteldava surma seisundit nimetatakse peatatud animatsioon. Üleminek sügavale anabioosi seisundile, kus ainevahetus peaaegu täielikult seiskub, avardab oluliselt organismide ellujäämise võimalusi ka kõige ekstreemsemates tingimustes. Teadaolevalt taluvad taimede kuivatatud seemned ja eosed, aga ka mõned pisiloomad (rotiferid, nematoodid) temperatuuril alla -200 C.

Nähtus, milles toimub ajutine füsioloogiline puhkus individuaalne areng mõningaid loomi, taimi nimetatakse ebasoodsate keskkonnategurite tõttu diapausiks.

Bioloogia õpetaja:

Poisid, mida te arvate, kas organismid saavad vältida kahjulikke mõjusid?

Kahjulike mõjude vältimine on selliste elutsüklite väljatöötamine organismi poolt, mille käigus tema arengu kõige haavatavamad etapid läbivad temperatuuri ja muude tingimuste poolest kõige soodsamatel aastatel.

Loomade tavapärane viis ebasoodsate perioodidega kohanemiseks on ränne. Nii lahkuvad saigad igal aastal talveks väikestesse lumistesse lõunakõrbetesse, kus talvised kõrrelised on kliima kuivuse tõttu paremini ligipääsetavad. Suvel põleb aga kõrberoht kiiresti läbi, mistõttu kolivad saigad pesitsusajal niiskematesse põhjasteppidesse.

Kohanemine - kohanemisprotsess, keskkonnatingimustele vastava märgi tekkimise protsess. Seadmete tekkimise protsess I.I. Schmalhausen nimetas adaptatiogeneesiks ja organismide adaptiivse transformatsiooni protsessi adaptatiomorfoosiks. Georgievski jõudis järeldusele, et "oma sisu poolest on looduslik valik ja adaptatiogenees identsed mõisted". Ch. Darwin pani nende vahele ka võrdusmärgi, iseloomustades valikut kui "kõige tugevama ellujäämist".

Keskkonnateguritega kohanemist on kolme tüüpi:

Looma või taime morfoloogilist kohanemistüüpi, mille puhul neil on väline kuju, mis peegeldab seda, kuidas nad keskkonnaga suhtlevad, nimetatakse. eluvorm lahke. Samal ajal võib erinevatel liikidel olla sarnane eluvorm, kui nad juhivad sule pilt elu. Siin on näiteks imetajavaal, lind pingviin ja kalahai.

Soojus, mida elusorganismid toodavad biokeemilise reaktsiooni kõrvalsaadusena, võib olla nende kehatemperatuuri tõusu allikaks. Seetõttu võivad paljud organismid füsioloogilisi protsesse kasutades oma kehatemperatuuri teatud piirides muuta. Seda võimet nimetatakse termoregulatsioon.

Geograafia õpetaja:

Poisid, räägime nüüd peamistest abiootilistest teguritest ja nende mõjust organismidele.

Abiootilise iseloomuga keskkonnategureid on mitmeid, mõju mis elusorganismidel peaaegu kõikjal on peaaegu sama. Need hõlmavad näiteks gravitatsioonijõudu ja on selle üks olulisemaid tingimusi. See määrab organismide, eriti mitmerakuliste kehade kuju. Süsinikdioksiid atmosfääris ja hüdrosfääris määrab fotosünteesi fenomeni – kogu elu aluse.

• päikesevalgus
on organismide elutingimused, mille määrab sisse kogu kiirgusvoog keskkond- põhjused kliimatingimused keskkond.
• Päikesekiirgus
- hoiab Maa soojusbilanssi, tagab organismide veevahetuse, loob orgaaniline aine autotroofne seos biosfääris.
• loodete
-mõõna rütmid- kõik organismiliigid, kes elavad madala vee ranniku- või põhjaosas, millesse valgus tungib põhja, on väliskeskkonna väga keerulise perioodilisuse tingimustes. ajal kuu päev(24t50min) on 2 mõõna ja 2 mõõna. Kaks korda kuus (noorkuu ja täiskuu) saavutab loodete tugevus maksimaalse väärtuse. Suurima mõõna ajal munevad emased ateriinikalad oma munad veepiirile, veeretades need liiva sisse. Mõõna ajal jäetakse kaaviar liiva sisse küpsema. Maimude vabastamine toimub pooleteise kuu pärast, see langeb kokku järgmise tõusulaine ajaga.
• Temperatuur
- soojuse ökoloogiline tähtsus seisneb ennekõike selles, et ümbritseva õhu temperatuur määrab organismide temperatuuri, sellel on ka otsene mõju kõikide voolukiirustele ja iseloomule. keemilised reaktsioonid mis määrab ainevahetuse. Elusorganismid on pika evolutsiooni käigus välja töötanud mitmesuguseid kohandusi, mis võimaldavad reguleerida ainevahetust ümbritseva õhu temperatuuri muutustega. Selliseid vastupidavuse piiride muutmise seadmeid nimetatakse aklimatiseerimiseks.
• Niiskus
- kõigi biokeemiliste protsesside kulgemine rakkudes ja organismi kui terviku normaalne toimimine on võimalik ainult piisava veevaruga. See on nii klimaatiline kui ka keskkonnategur, kuna paljud organismid, eriti taimed, vajavad teatud olekus vett nii atmosfääris kui ka pinnases. Vesi esineb taimedes kahel kujul: vaba ja seotud.
• atmosfääriõhk
- on erineva olemusega gaaside füüsikaline segu, õhk on erakordse tähtsusega kõigi elusolendite jaoks. Õhk pole mitte ainult planeedi gaasiline kest, vaid ka pinnase gaasikomponent, looduslike vete lahustunud gaasid ja organismide koevedelikud. Peatatud eluiga on muidugi võimatu; ja kuigi paljud loomad, mikroorganismid, eosed, seemned ja taimede õietolm suudavad pikka aega õhus püsida, täidetakse organismide elutsükli põhifunktsiooni – paljunemist – ainult maapinnal.

Bioloogia õpetaja:

Liigume koos teiega järk-järgult teise ja osaliselt kolmanda probleemi lahendamise poole: "Kuidas ellu jääda? Kuidas oma omandatud oskusi järeltulijatele edasi anda?”. Selle ülesande lahendamisel panete tabelisse kirja elusorganismide kohanemistüübid.

Seadme vormid	Näited	Kinnituse kirjeldus
keha kuju
Hoiatusvärvus
Miimika

Selle probleemi lahendamiseks on organismid omandanud adaptiivsed omadused.

Kaitsevärv - kaitseb vaenlaste eest. Tänu temale hauduvad linnud oma mune maapinnal, sulandudes ümbritseva taustaga. Silmapaistmatud ja nende munad pigmenteerunud koorega.

Põhjakalad on tavaliselt värvitud nii, et need vastaksid liivase põhja värvile, näiteks rai ja lest. Samas võib lest ka värvi muuta olenevalt ümbritseva tausta värvist. Kameeleonil on sama omadus.

Kui keskkonna taust muutub olenevalt aastaajast, muudavad värvi ka paljud loomad, näiteks jänes, polaarrebane, hermeliin, merilint.

Võib tunduda, et sebrade triibuline nahk muudab nad väga märgatavaks, kuid Aafrika savannide lämbe udus ähmastuvad triibud, kaotades oma selguse ja see toimib kaitsva kamuflaaživärvina, eriti kui sebrad oma jälitajate eest põgenevad. .

Vastsündinud tapiirikutsikate nahk on kaetud laikude ja triipudega. See muudab nad džungli hämaruses peaaegu nähtamatuks. Tapiirid on nii häbelikud ja ettevaatlikud ning elavad nii läbitungimatus džunglitihnikus, et nende esimene isend avastati alles 1818. aastal.

Kaitsevärvi kaitseefekt suureneb sobiva käitumisega. Näiteks tuhmumine (kibe, röövikud, kalad, kahepaiksed, linnud).

Hoiatusvärvus reeglina, vastupidi, tõmbab tähelepanu, paljastab. Reeglina on sellised loomad mürgised. See värv hoiatab röövlooma juba ette mõttetuse ja isegi rünnaku ohu eest. Olles vaid korra proovinud, õpib kiskja kiiresti sellise saagiga kokkupõrget vältima. Need on näiteks mesilased, herilased. Linnud ei noki kunagi lepatriinu, kuna see eritab mürgist saladust.

Terava ninaga paiskala on äärmiselt mürgine ja teised kalad teda ei puutu. Jaapanis peetakse seda kala söödavaks, kuid lõikamisel peab kohal olema kogenud asjatundja, kes mürki eemaldab ja liha kahjutuks teeb. Ja ometi nõuab delikatessiks peetav fugu igal aastal paljude inimeste elusid.

Graatsilise draakonkala uimede otstes on mürki. Ta ujub vabalt, ei varja end kellegi eest, kuna tema ere värv näitab, et ta on väga mürgine. Ohu ilmnemisel ründab draakoni kala ise vaenlast, tehes talle mürgiste uimedega süsti.

Loomad, kellel on hoiatav värvus, püüavad kombineerida seda demonstratiivse käitumisega, mis peletab eemale kiskja (Austraalia habemega sisalik).

adaptiivne käitumine. Loomadel on kehakuju kohanemisvõimeline. Veeimetaja – delfiini – välimus on hästi teada. Selle liigutused on kerged ja täpsed ning liikumiskiirus vees ulatub 40 km/h. Vee tihedus on 800 korda suurem kui õhu tihedus. Kuidas delfiin sellest jagu saab? Lisaks muudele ehituslikele iseärasustele aitab seda kaasa torpeedokujuline kehakuju, mille tõttu delfiini ümber voolavate veevoolude turbulentsid liikumist ei takista. Kere voolujooneline kuju aitab kaasa loomade kiirele liikumisele õhus. Linnu keha katvad lennu- ja kontuurisuled siluvad täielikult tema kuju. Linnud jäävad ilma väljaulatuvatest kõrvadest, lennu ajal tõmbavad nad tavaliselt jalad sisse. Tänu sellele on nad liikumiskiiruselt kõigist teistest loomadest palju paremad. Näiteks sukeldub väikepistrik oma saagile kiirusega kuni 290 km/h. Linnud liiguvad kiiresti isegi vees. Näiteks arktiline pingviin võib vee all saavutada kiiruse kuni 35 km/h.

Merianemoonidel on mürgised kombitsad, mis tapavad väikseid kalu, millest anemoonid toituvad. Need mürgised kombitsad aga klounkaladele mingit kahju ei tee ja nad elavad nende keskel, põgenedes kiskjate eest. Klounkala on omakorda söödaks paljudele kaladele, kes püüavad seda haarata, saavad anemooni ohvriks ja saagiks ning see on sümbioos. Klounkala kaitseb anemooni mürgiste kombitsate eest spetsiaalne lima.

Demonstratiivne käitumine võimaldab loomal "vaenlast" oma asukohast ette hoiatada. Seega kaitske nii ennast kui ka vaenlast. Näiteks kobra pahvib oma kapuutsi välja ja lõgismadu siristab oma kõristisabaga. Reeglina üritavad kõik sellistest vastastest mööda hiilida.

Must kurat ehk Tasmaania kurat sai oma nime hirmuäratava, kohutavate hammastega suu järgi. Ta peab jahti öösel, varitsusest ootamatult rünnates saaki. Selle tugevad, hirmutavad lõuad avanevad peaaegu täisnurga all.

Kavatses vaenlast halvalõhnalise vedelikuga peletada, pöörab triibuline nukk talle selja. Seejärel seisab ta esijalgadel, kavatsedes vaenlast haisva vedelikuga tulistada. Tõstab saba, susiseb ja ulutab. Kui sellest ei piisa, saadab skunk vaenlase saba all asuvatest näärmetest uskumatult haisva vedeliku joa. See tabab selle joaga sihtmärki väga täpselt kuni 3 m kauguselt ja vedeliku vastikut lõhna on tunda skunkist poole kilomeetri kaugusel.

Jõehobu kohutavad lõuad, mis on silmitsi teiste jõehobudega, on signaaliks lahingu alustamiseks. Kuigi jõehobustel on tohutud hambad, toituvad nad ainult taimedest, rebides need maha oma tugevate huultega. Emane jõehobu kasutab oma hambaid ainult selleks, et kaitsta oma poega näljase krokodilli eest, isane võitleb teiste jõehobudega oma territooriumi eest ja suudab nendega haavata saada.

Mimikri on kaitsetu või söödava liigi sarnasus ühe või mitme omavahel mitteseotud liigiga, mis on hästi kaitstud ja millel on hoiatav värvus. Näiteks kärbsed jäljendavad herilasi.

Tšempion värvimuutuses on seepia. See maskeerib end põhja värvi ja mustriga. Vetikate ja mitmesuguste anemoonidega kaetud kivide vahel ujudes muudab ta värvi vastavalt nende värvile. Seepiaparved muudavad samal ajal oma värvi.

Lestad on oma värvuse muutmise meistrid. Nad ei saa muuta mitte ainult värvi, vaid ka mustrit vastavalt põhja värvile. Ujudes mööda tuntud põhja, muudavad nad oma värvi vaid mõne sekundiga. Nende kohanemine võõra põhjaga võtab kauem aega, kuid katsed näitavad, et lamedad kalad suudavad kohaneda isegi kabepõhjaga.

Meridraakon maskeerib end merevetikaks, mis kasvab Austraalia ranniku lähedal. Merihobu sugulane on kaetud pikkade pruunvetikataoliste vartega. Ja oma järglaste säilitamiseks kannab isane draakon nagu merihobust ja meriokkaid emaslooma munetud mune, kuni nendest maimud kooruvad.

Kuid kõige huvitavam on see, et on ka loomaliike, kes kasutavad jahil miimikat. Cheilinus on aktiivne kiskja, kes on maskeeritud kahjututeks kaladeks, kes toituvad vetikatest. Ta on võimeline värvi muutma, maskeeruma mitme liigi rahumeelseks kalaks (kala - papagoi, kits). Tänu sellele ujub ta oma ohvriga väga lähedale ja tormab ootamatult talle kallale.

Kolmas probleem lahendatakse järgmiselt. Evolutsiooni käigus moodustuvad taimed sageli nõelad ja okkad, mis kaitsevad neid herbivooride (kaktused, metsroos, viirpuu, astelpaju) söömise eest. Sama rolli mängivad mürgised ained, mis põletavad karvu, näiteks nõges.

Kohanemiskäitumisel on olelusvõitluses suur tähtsus organismide ellujäämisel. Lisaks peituvale või demonstratiivsele, hirmutavale käitumisele vaenlase lähenemisel on kohanemiskäitumiseks palju muid võimalusi, mis tagavad täiskasvanute või alaealiste ellujäämise. Seega varustavad paljud loomad toitu ebasoodsateks aastaaegadeks. Kõrbetes on paljude liikide jaoks kõige suurem aktiivsus öö, mil kuumus vaibub ja noored. jah, adapteril on palju muid võimalusi

Bioloogia õpetaja:

Vaatame, milline peaks olema teie tabeli kirje.

Mudeli vastus

Seadme vormid	Näited	Kinnituse kirjeldus	Selle seadme eelised
keha kuju	delfiin	Torpeedokujuline kere	Liigutused on kerged, täpsed, liikumiskiirus 40 km/h
	pistrik	Sujuv kehakuju, kõrvade puudumine,	Sukelduv lend, lennukiirus 290 km/h
	Merihobune	Veider vetikaid meenutav kehakuju	Aitab end vaenlaste eest varjata
Kaitsev värv (kamuflaaž)	Lest	P Reguleerib selle värvi vastavalt merepõhja värvile ja iseloomule	Kaitse vaenlaste eest
	Tundra nurmkana	Reguleerib selle värvi vastavalt aluspinna värvile ja olemusele	Kaitse vaenlaste eest
	Kameeleon	Võib muuta värvi pigmenti ümber jaotades	Maskeerimine vastavalt ümbritsevale taustale Kaitse vaenlaste eest
Hoiatusvärvus	Mesilane		Nõela olemasolu
	Lepatriinu	Keha ere värvus köidab lindude tähelepanu	Mürgise saladuse olemasolu
	Kobra	Hele kehavärv meelitab loomi	Mürgise saladuse olemasolu
Miimika	Liblikas nymphalida	Kaitsetu või söödava liigi sarnasus hästi kaitstud liblikaliikidega (danaidi kuded sisaldavad mürgist ainet)	Kaitse lindude söömise eest
	kukemunad	Sarnasused kukemunade ja peremeesliikide vahel	Võimaldab pesaomanikul tibusid toita
	koi röövik	Puhkeolekus on see üllatavalt sarnane kuiva oksaga.	linnukaitse

II. Konsolideerimine: testülesanne

1 variant

1. Nähtus, mis on kamuflaaživärvimise näide:

a) sikahirve ja tiigri värvus;

b) laigud mõne liblika tiibadel, mis sarnanevad selgroogsete silmadega;

c) liblika tiibade värvi sarnasus mittesöödava helikoniidliblika tiibade värviga;

d) lepatriinude ja Colorado kartulimardika värv.

2. Kuidas kaasaegne teadus selgitab orgaanilise otstarbekuse kujunemist:

a) on tingitud organismide aktiivsest soovist kohaneda konkreetsete keskkonnatingimustega;

b) on nende isendite loodusliku valiku tulemus, kes on osutunud keskkonnatingimustega teistest paremini kohanenud juhuslike pärilike muutuste tõttu;

c) on otsese mõju tulemus välised tingimused vastavate tunnuste kujunemise kohta organismides;

d) selle määras loomise ajal algselt ette peamiste elusolenditüüpide looja.

3. Fenomen. Selle näiteks on lõvikärbse ja herilaste sarnasus kõhu värvi ja antennide kuju poolest:

a) hoiatusvärv

b) miimika;

c) adaptiivne värvimine;

d) maskeerida.

4. Näide kaitsevärvist:

5. Hoiatusvärvi näide:

a) roosiõie erkpunane värvus;

d) värvi ja kehakuju sarnasus.

2. variant

1. Loodusliku valiku peamine mõju:

a) põlvkondade kaupa paljunemist tagavate geenide esinemissageduse suurendamine populatsioonis;

b) geenide esinemissageduse suurenemine populatsioonis, mis tagavad organismide laia varieeruvuse;

c) geenide esinemine populatsioonis, mis tagavad liigi tunnuste säilimise organismides;

d) geenide ilmumine populatsioonis, mis määravad organismide kohanemise elutingimustega;

2. Näide kaitsevärvist:

a) laulu-rohutirtsu roheline värvus;

b) enamiku taimede lehtede roheline värvus;

c) lepatriinu erkpunane värvus;

d) kärbsekärbse ja herilase kõhu värvi sarnasus.

3. Maskeerimise näide:

a) laulu-rohutirtsu roheline värvus;

b) hõljukärbse ja herilase kõhu värvi sarnasus;

c) lepatriinu erkpunane värvus;

4. Hoiatusvärvi näide:

a) roosiõie erepunane värvus;

b) lepatriinu erkpunane värvus;

c) hõljukärbse ja herilase värvuse sarnasus;

d) koirööviku kere värvuse ja kuju sarnasus sõlmega.

5. Näide matkimisest:

a) laulu-rohutirtsu roheline värvus;

b) lepatriinu erkpunane värvus;

c) hõljukärbse ja herilase kõhu värvi sarnasus;

d) koirööviku kere värvuse ja kuju sarnasus sõlmega.

Bibliograafia:

1. A.I. Azhgirevitš, V.A. Grachev, V.V. Gutenev, V.V. Denisov, I.A. Denisova, T.I. Drovovozova, I.N. Lozanovskaja, I.A. Luganskaja, A.P. Moskalenko, B.I. Khorunzhiy, “Ökoloogia”, Moskva-Doni-äärne Rostov, märtsi kirjastuskeskus, 2006.
2. Lasteentsüklopeedia Avanta + "Ökoloogia", köide 19, Moskva. Avanta+, 2001.
3. S.G. Mamontov, V.B. Zahharov, N.I. Sonin. "Bioloogia. Üldised mustrid. 9. klass”. M. Bustard, 2002.
4. N.M. Tšernova, V.M. Galušin, V.M. Konstantinov “Ökoloogia alused. 10 (11) klass”. M. Bustard, 2004.
5. Rick Morris "Metsiku looduse saladused". M. "Rosmen", 1998.

Bioloogia teab palju juhtumeid, kui kogemata põhipopulatsioonist lahku löönud rühm võib mõne sajandiga moodustada täiesti uue liigi. Mõnikord juhtub isegi, et samal ajal elavad emaliigi isendid samal territooriumil.

Samuti on palju näiteid, kus liigid on sunnitud elama pidevalt muutuvas keskkonnas. Sageli viitab "muutus" mõne olulise näitaja pidevale halvenemisele. Sellest levilast väljas olles sureb liik enamasti lihtsalt välja.

Ellujäämise eeldused

Teadlased jõudsid järeldusele, et liigil on ellujäämisvõimalus ainult siis, kui see hakkab aktiivselt muutuma, kohanedes dramaatiliselt muutunud tingimustega. Seda nähtust nimetatakse fileetiliseks spetsifikatsiooniks. Sel juhul ei kujune mitte ainult organismide kohanemisvõime keskkonnaga, vaid tekivad täiesti uued märgid elusolendite jaoks.

Meie planeedil elab praegu miljoneid liike. Kas see pole mitte tõend elu jõust, selle pidevast muutlikkusest?! Kahjuks oli mitu miljonit aastat tagasi elusolendeid palju rohkem. Mitmed jääajad ja pidevad kliimahäired on viinud selleni, et liigiline mitmekesisus on järsult vähenenud. Ellu jäid vaid tugevamad.

Olulised kohanduste näited

Iidsetest aegadest on inimeste tähelepanu köitnud elusolendite organite ja nende täidetava funktsiooni geniaalne vastavus: katsed luua linnukujulise tiivaga purilennukeid, kehasid meenutavate kontuuridega laevade ehitamist. merekalad. Kuid palju silmatorkavam on täiuslik, harmooniline kirjavahetus välimus loomad ja taimed koos nende loodusliku elupaigaga.

Näiteid on muidugi lõputult. Ja seetõttu on selle artikli raames võimalus rääkida ainult mõnest elusolendist, kelle keskkonnaga kohanemise tunnused tõestavad kõige selgemalt ja selgemalt Darwini õigsust.

Linnud

Seega on inimene selle tähtsusest juba ammu teadlik kaitsev värvimine lindudele, eriti nende tibudele ja munadele. Metssel, tedrel ja nurmkanal (avalikult pesitsevatel) sulandub munakoor peaaegu ideaalselt ümbritseva ala taustaga. Üldjuhul ei eristu ka emase selg kõrvalt vaadates ümbritsevast maastikust. Seda huvitavam on asjaolu, et lohkudes ja muudes varjatud kohtades pesitsevate lindude emased ja munad on sageli väga erksavärvilised (sama papagoid näiteks).

Putukad

Millised on putukate keskkonnaga kohanemisomadused? Noh, neid on isegi rohkem kui kõiki selle klassi esindajaid. Arvame, et kõik teavad pulgaputukate silmatorkavat sarnasust kuivade okstega. Mõned selle valdkonna uuringud on sõjaväes endiselt kasutusel "metsa" kamuflaažiülikondade loomisel.

Paljude röövikute keha meenutab aga väga oksi ning liblikate tiivad võivad nende elukoha puude lehtedest mööda minna. Siinkohal tuleb märkida, et sel juhul on keha kaitsva vormi ja kaitsva värvuse harmooniline kombinatsioon. Mõningaid liblikaid on ümbritsevaga ühinedes raske lehtedest eristada isegi lähedalt. Kui tunnete bioloogiat enam-vähem, kujutate suurepäraselt ette kogu putukate klassi mitmekesisust. Metsa või põllule sattudes näete nende koguarvust mitte rohkem kui 2-3%. Ülejäänud on lihtsalt maskeeritud.

Aga! Ei tasu arvata, et organismide sobivuse näited piirduvad banaalse maskeeringuga. Pidage meeles, et kohanemisvõimeline värvus, kui erksavärvilised, pole "värvilised" putukad röövloomade seas populaarsed, kuna nad on hästi teadlikud oma teravalt negatiivsetest toiteomadustest. Nii et tihane või varblane, kes on nooruses paar korda lollakassõdurit süüa proovinud, mäletab elu lõpuni oma söövitavat mürgist maitset.

Lisaks on organismide keskkonnaga kohanemisvõime tunnuste hulgas ka matkimine. See nähtus meenutab patroneerivat värvingut, kuid "vastupidi". Niisiis, mõned kaitsetud ja söödavad liigid nad suudavad suurepäraselt jäljendada mürgiseid või vastiku maitsega putukaid. Näiteks herilasekärbsed on väga sarnased herilastega, keda isegi paljud linnud kardavad. Kõik see viitab sellele, et organismide kohanemisvõime keskkonnatingimustega on sama kohanemisvõimeline, kohanemisvõimeline iseloom.

kõrgemad imetajad

Kõik see on näites näha kõrgemad imetajad. Sebrade värvus tundub meile helge ja isegi mõnevõrra naeruväärne, ainult et see kordab suurepäraselt valguse ja varju vaheldumist rohutihnikus, mis võimaldab neil loomadel savannis suurepäraselt maskeerida. Pealtnägijad kinnitavad, et ettevalmistamata inimesed ei märka sebrasid mõnikord isegi lagedatel aladel, vaid 50-70 m kauguselt.

Teised omadused

Mõnedel elusolenditel on veelgi hämmastavam ja tõhusam kohanemisvõime Räägime kameeleonidest ja lestast, kes võivad muuta oma keha värvi, jaotades ümber orgaanilisi pigmente naha kromatofoorides. Ärge unustage, et kaitsevärvus ja muud kaitsefaktorid parandavad nende tõhusust järsult, kui seda õigesti käituda. See hõlmab külmumisrefleksi, puhkeasendi võtmist, mis on tüüpiline paljudele loomaliikidele.

Kust saavad elusolendid selle võime?

Kust üldse tuli organismide kohanemisvõime keskkonnaga? Üldiselt oleme eelmises osas juba avaldanud suure Darwini arvamust: kui loom või taim suudab järsu kliima või muude tingimuste muutumise üle elada, siis on kõige levinumad just tema järeltulijad. Seega on elusolendites mõningate uute kohanemiste tekkimise peamiseks põhjuseks just looduslik valik. Näitame seda praktilise näitega, rääkides metsa alumises võras elava lindude sugukonna elust.

Struktuursed omadused

Meenutagem peamisi omadusi väline struktuur need linnud: nokk on lühike, ei sega otse metsaalusest (sh lumikattest) toidu nokitsemist; käppadel - paks narmastega substraat, mille abil saavad nad ohutult kõndida isegi sügavas lumes. Sulestiku ehituslikud omadused võimaldavad neil veeta ööd pea ees lume alla mattununa ning lühikesed ja laiad tiivad muudavad tedre väheseks, kes suudab otse, peaaegu vertikaalselt õhku tõusta.

Oleks üsna loogiline eeldada, et nende kaugetel esivanematel selliseid seadmeid üldse polnud. Tõenäoliselt olid nad pärast mitmete keskkonnategurite muutmist (külmemaks muutunud) sunnitud kohanema dramaatiliselt muutunud keskkonnaga, sealhulgas külmaga.

Muutke protsessi

Pidevalt tekkisid uued mutatsioonid, nende erinevad kombinatsioonid tekkisid ristumise ajal ning lainete arvukus muutis populatsiooni heterogeensemaks ja stabiilsemaks. Pole üllatav, et linde eristasid üksteisest mitmed märgid: kellelgi olid sõrmedel narmad, mõnel isendil lühenenud nokk või tiivad.

Mis on organismide kohanemine keskkonnaga? Fakt on see, et konstantse ajal jäid ellu ainult need linnud, kelle struktuuriparameetrid vastasid kõige enam ümbritsevale maailmale. Valiku käigus jätsid nad alles rohkem järglasi ning just nemad jäid ellu kõige sagedamini ja piisaval arvul uue populatsiooni moodustamiseks. Uus põlvkond tõi endaga kaasa uued mutatsioonid ja kogu protsess kordus algusest peale.

Kasulike omaduste ja omaduste koondamine

Kindlasti leidus mutatsioonide hulgas ka neid, mis tugevdasid ja fikseerisid varem ilmnenud märkide avaldumist. Loomulikult olid linnud, kellel need muutused ilmnesid, oluliselt suurema tõenäosusega mitte ainult ellu jääda, vaid ka hiljem järglasi anda. Põlvkondade jooksul kõik need märgid kogunesid ja konsolideerusid, kuni ilmusid need tedred, keda me praegu tunneme.

Lamarcki teooria vastuolud

Nagu teate, erineb Darwini teooria põhimõtteliselt eeldusest, mille esitas Jean-Baptiste Lamarck. Viimane ütles, et kõik elusorganismid võivad keskkonna mõjul muutuda, kuid ainult selles suunas, mis on neile ülimalt kasulik. Kuid see on absurdne: milline mõju võib kaasa aidata siilide ogade tekkele?

Ainult loodusliku valiku mõju võib seletada sellise kasuliku kohanemise tekkimist. Eeldatakse, et siilide väga kauged esivanemad suutsid ellu jääda, muutudes kaetud üha jämedama karvaga. Elus püsimine ja järglaste andmine osutus eeliseks nendele "protosiilidele", kellel vedas kõige pikema ja karmima ogaga.

Muud "torkivad" näited

Täpselt sama teed läksid ka Madagaskarilt pärit harjased siilid. Jutt käib tenrekkidest ja mõnest kipitavast hiire- ja hamstriliigist.

Kas organismide kohanemisel keskkonnaga on vähemalt mingid üldised märgid? Teadlased viitavad sellele, et selliste seadmete tekkimise mehhanism jääb kõigil juhtudel tavaliseks: tõsiasi on see, et need ei ilmu kohe, mitte ühe või kahe põlvkonna jooksul. Vastupidi, nende tekkimine on pikk ja keeruline protsess. Kunagi ei tohi unustada, et evolutsioonitee on täis tupikteid ja looduse ebaõnnestunud "tehnilisi lahendusi". Me räägime sellest nüüd.

Fitnessi relatiivsus

Ajal enne Darwinit oli loomade kohanemisvõime oma keskkonnaga üksmeelseks tõendiks Issanda olemasolust ja Looja tohutust tarkusest: kuidas saaks loodus ilma sellise "juhita" iseseisvalt korraldada meid ümbritsevat maailma nii mõistlikult, tasakaalustatud viis!?

Valitses arvamus, et iga elusorganismi iga omadus on täiesti täiuslik ja vastas täpselt talle usaldatud ülesandele. Niisiis aitab õõnsusse sirutatud kämp tal ekstraheerida nektarit ka kõige “keerulisematest” lilledest ning taimede kohanemisvõime elupaigaga paksude kaktuste ja muude sukulentide tüvede kujul sobib ideaalselt vee pikaajaliseks säilitamiseks. aega.

Kahjuks suhtuvad isegi paljud kaasaegsed teadlased loodusesse jätkuvalt kui säravasse skulptorisse, kelle iga looming on täiuslik ja eksimatu. Aga! Oluline on selgelt mõista, et see pole kaugeltki nii!

Kaasaegne keskkonnaga kohanemisvõime uuring on näidanud, et kõik muutused on alati suhtelised, kuna need tekivad palju aeglasemalt kui keskkonnatingimuste tegelik muutus. Sellest tulenevalt võivad paljud tunnused osutuda tarbetuteks ja isegi kehale otseselt kahjulikeks, kui ümbritsev maailm muutub.

Tõendid relatiivsusteooria kohta

Tõestuseks, et elusorganismide sobivus on väga-väga suhteline mõiste, on järgmised näited:

• Mõne vaenlase eest on kaitsevahendid väga tõhusad, kuid teiste loomade eest ei päästeta neid kuigi hästi. käbteod söövad hea meelega ja mürgised karvased röövikud lisab nende toidulauale kägu.
• Kõik loomade refleksid pole tõesti otstarbekad ja keskkonnatingimustega adekvaatselt korrelatsioonis. Mõelge ööliblikatele, kes koguvad õietolmu heledatelt lilledelt, mis on öösel selgelt nähtavad: nad lendavad sama kiiresti tulekahjude ja küünalde leekidesse, kuigi surevad selle käigus.
• Kohanemisorganid, mis ühes keskkonnas on tõesti kasulikud, osutuvad teistes tingimustes kahjulikeks ja isegi ohtlikeks. Seega on neil, kes kunagi elus vette ei lasku, käppadel membraanid.
• Looduse ühed parimad "insenerid" koprad ehitavad aktiivselt tamme isegi seisvatesse tiikidesse ja basseinidesse, mis on energia raiskamine.

Relatiivsus avaldub eriti nende loomade puhul, kelle kodumaa asub maailma teises otsas. maakera, kuid mille inimene tõi nende jaoks täiesti uude elupaika. Lihtsamalt öeldes on see kõige paljastavam ja veenvam tõend selle kohta, et loodus pole kaugeltki alati eksimatu.

Keskkonnategurid võivad toimida järgmiselt:

ärritajad ja põhjustada adaptiivseid muutusi füsioloogilistes ja biokeemilistes funktsioonides;

piirajad , mis põhjustab nendes tingimustes eksisteerimise võimatust;

modifikaatorid anatoomiliste ja morfoloogiliste muutuste tekitamine organismides;

signaalid mis näitab muutusi muudes keskkonnategurites.

Ebasoodsate keskkonnatingimustega kohanemise käigus suutsid organismid viimaste vältimiseks välja töötada kolm peamist viisi.

aktiivne tee - aitab kaasa resistentsuse tugevdamisele, regulatoorsete protsesside arendamisele, mis võimaldavad organismide kõiki elutähtsaid funktsioone ellu viia, vaatamata ebasoodsatele teguritele.

Näiteks imetajate ja lindude soojaverelisus.

passiivne viis seotud organismi elutähtsate funktsioonide allutamisega keskkonnategurite muutustele. Näiteks nähtus varjatud elu , millega kaasneb elutähtsa aktiivsuse peatumine reservuaari kuivamisel, jahtumine jne kuni olekuni kujuteldav surm või peatatud animatsioon .

Näiteks kuivatatud taimede seemned, nende eosed, aga ka väikesed loomad (rotiferid, nematoodid) taluvad temperatuuri alla 200 ° C. Näited peatatud animatsioonist? Taimede talvine puhkeaeg, selgroogsete talveunne, seemnete ja eoste säilimine mullas.

Nähtust, kus mõnede elusorganismide individuaalses arengus toimub ebasoodsate keskkonnategurite tõttu ajutine füsioloogiline puhkus, nimetatakse diapaus .

Kõrvaltoimete vältimine - selliste elutsüklite arendamine keha poolt, mille käigus tema arengu kõige haavatavamad etapid läbivad aasta kõige soodsamatel perioodidel temperatuuri ja muude tingimuste osas.

Selliste kohanemiste tavaline viis on ränne.

Organismide evolutsiooniliselt tekkivaid kohanemisi keskkonnatingimustega, mis väljenduvad nende väliste ja sisemiste omaduste muutumises, nimetatakse kohanemine . Kohanemisi on erinevat tüüpi.

Morfoloogilised kohandused . Organismidel on sellised välisstruktuuri tunnused, mis aitavad kaasa organismide ellujäämisele ja edukale elule nende tavapärastes tingimustes.

Näiteks veeloomade voolujooneline kehakuju, sukulentide ehitus, halofüütide kohandused.

Looma või taime morfoloogilist kohanemistüüpi, mille puhul neil on väline kuju, mis peegeldab seda, kuidas nad keskkonnaga suhtlevad, nimetatakse liigi eluvorm . Samade keskkonnatingimustega kohanemise käigus võib erinevatel liikidel olla sarnane eluvorm.

Näiteks vaal, delfiin, hai, pingviin.

Füsioloogilised kohanemised avalduvad ensümaatilise komplekti omadustes seedetrakt loomad, mille määrab toidu koostis.

Näiteks niiskuse tagamine kaamelite rasva oksüdeerumise tõttu.

Käitumuslikud kohandused - avalduvad varjupaikade loomises, liikumises soodsaimate tingimuste valimiseks, kiskjate eemale peletamises, peitmises, flokeerimiskäitumises jne.

Iga organismi kohanemise määrab tema geneetiline eelsoodumus. Keskkonnatingimuste vastavuse reegel geneetilisele ettemääratlusele väidab: seni, kuni teatud tüüpi organisme ümbritsev keskkond vastab geneetilistele võimalustele kohandada seda liiki kõikumiste ja muutustega, võib see liik eksisteerida. Keskkonnatingimuste järsk ja kiire muutus võib viia selleni, et kohanemisreaktsioonide kiirus jääb keskkonnatingimuste muutustest maha, mis toob kaasa liikide valgustatuse. Sama kehtib ka inimeste kohta.

Olles selgitanud liikide teket loodusliku valiku alusel kui suurejoonelist ja kõikehõlmavat kohanemiste järjestikuse muutumise protsessi, selgitas Darwini teooria ka orgaaniliste vormide sihipärase struktuuri fenomeni. Kohanemiste vormid otstarbekuse peegeldusena on lõpmatult mitmekesised: kala kehas olev ujupõis täitub õhuga ja kergendab tema kehamassi; rabasid on mugavam ületada pikkadel jalgadel laia vahega sõrmedega, nagu haigur, või laiade kabjadega, nagu põdral; hüppavatel loomadel on rohkem arenenud tagajäsemed (känguru, rohutirts, konn). Maa-aluse eluviisiga loomadel on jäsemed labidakujulised ja kohandatud maa kaevamiseks. Taimed ja loomad kohanduvad otstarbekalt igapäevaste ja iga-aastaste temperatuuri ja niiskuse kõikumisega.

Organismide kohanemisvõime ja sihipärase ülesehituse nähtustes nägid idealistlike vaadete pooldajad ja kirikuteenrid looduse üldise harmoonia väljendust, mis väidetavalt lähtus selle loojast. Ch. Darwini teooria lükkab ümber igasuguse osalemise üleloomulike jõudude seadmete tekkimises, ta tõestas veenvalt, et kogu loom ja köögiviljamaailm ilmumisest alates on see paranenud elutingimustega kohanemise teel: vee, õhu, päikesevalguse, gravitatsiooniga. Eluslooduse hämmastav harmoonia, selle täiuslikkuse loob loodus ise: olelusvõitlus. See võitlus on jõud, mis annab jõudu juurtele, peent ilu lilledele, tekitab veidra mosaiigi lehtede paigutusest ja teravdab hambaid, annab võimsa jõu lihastele, nägemise, kuulmise ja instinktide teravuse paljudele loomadele.

Kohanemisvõime kui otstarbekuse väljendus avaldub kõiges. Näiteks kiskjatel on küünised, kihvad, nokad, mürgihambad, millest ohvril võib olla väga raske välja pääseda. Kuid eluvõitluses töötati välja ka kaitsevahendeid: ühed reageerivad jõule jõuga, teised säästavad jalgu, kolmandatel on kest, kest, nõelad jne. Paljud nõrgad ja kaitsetud putukad, olles kahjutud või söödavad, pika aja jooksul aastate looduslik valik võttis omaks sarvede, herilaste värvi ja kuju, muutus sarnaseks mürgiste või mittesöödavate vormidega. Nende imiteeriv värv või kuju on samal ajal kaitsev, kuna langeb kokku keskkonna taustaga: muudab röövloomad nähtamatuks ja aitab neil saakloomale hiilida ning võimaldab jälitavatel liikidel vaenlaste eest varjuda. Kui lindude jälitavad putukad poleks värvitud nagu roheline rohi või puukoor, hävitaksid linnud need. Tundra nurmkana sulestik sulandub samblikega kaetud kivide ja tippude tooniga, metskukk on kuivanud ja langenud tammelehtede jm silmataoliste täppide vahel nähtamatu, ohuhetkel tõstab ta esiosa ülespoole. keha, peletades nii linnud eemale.

Erinevad kohandused takistavad enamikul taimedel isetolmlemast, võimaldades neil vilju ja seemneid levitada või tänu oma ogadele vastu seista rohusööjate söömisele. Lillede aroom ja erksad värvid tekkisid kohandustena, et meelitada ligi lilli külastavaid ja neid taimi risttolmlevaid putukaid, või kohastumusena teatud pikkusega päikesevalguse tõhusamaks neelamiseks.

Kaitsev värvus. Kaitsev värvus on välja töötatud liikidel, kes elavad avalikult ja on vaenlastele kättesaadavad. Selline värvus muudab organismid ümbritseva ala taustal vähem nähtavaks. Mõnel on hele muster (sebra, tiigri, kaelkirjaku värv) - vahelduvad heledad ja tumedad triibud ja laigud. See tükeldav värv jäljendab valgus- ja varjulaikude vaheldumist.

Varjata. Kamuflaaž - seade, milles looma keha kuju ja värvus ühinevad ümbritsevate objektidega. Näiteks mõnede liblikate röövikud meenutavad kehakuju ja värvi poolest sõlmi.

Miimika. Mimikri on ühe liigi vähem kaitstud organismi jäljendamine teise liigi rohkem kaitstud organismiga. See imitatsioon võib avalduda kehakujus, värvuses jne. Seega on teatud tüüpi mittemürgised maod ja putukad sarnased mürgiste maod ja putukad. Mimikri on erinevate liikide sarnaste mutatsioonide selektsiooni tulemus. See aitab kaitseta loomadel ellu jääda, aitab kaasa organismi säilimisele olelusvõitluses.

Hoiatav (ähvardav) värvus Liigidel on sageli särav, meeldejääv värvus. Kord proovinud mittesöödavat maitsta lepatriinu, kipitav herilane, jääb lind nende erksat värvi eluks ajaks meelde.

(Andrei Ivanovi isikliku lehe andmetel)

Loodusliku valiku doktriinis ei põhjendanud Darwin mitte ainult materialistlikult organismide sobivust (nende otstarbekat ehitust), vaid näitas ka selle suhtelist olemust. Seega ei mõju hoiatus- ja kaitsevärvid, mitmesugused muud kaitseseadmed kõikidele jälitajatele, kuid seadmete olemasolu korral on inimesi rünnatud vähem. Nõela omanikke - herilasi, mesilasi, sarvikuid - söövad kergesti kärbsenäpid, mesikäpad. Lendavad kalad, hüppavad veest õhku, pääsevad osavalt röövkalade eest, kuid seda kasutab ära albatross, kes saab õhus oma saagist mööda. Kilpkonnakarp on hea kaitse, aga kotkas tõstab selle õhust üles ja viskab kividele; kest puruneb ja kotkas sööb kilpkonna ära.

Iga looma ja taime ei saa täielikult kohaneda kõigi tingimustega, mis on Maal elu jooksul kujunenud. Igasugune kohanemine kestab seni, kuni seda toetab looduslik valik, kuid kaob niipea, kui see lakkab olemast kasulik. Kohanemiste muutumise näitena võib tuua kase-liblika kaitsevärvuse kujunemise.

Seega on Darwini teooria aluseks evolutsiooni peamise ja suunava teguri loodusliku valiku õpetus. Olelusvõitluses päriliku muutlikkuse alusel järjestikune vahetus kohanemised ja tugevamate ellujäämine, suureneb eluslooduse vormide mitmekesisus, toimub spetsifikatsiooniprotsess ning toimub taime- ja loomamaailma üldine järkjärguline areng. Selles teoorias lahendati kaks probleemi: spetsifikatsiooni mehhanism ja orgaanilise maailma otstarbekuse päritolu.

Organismide kohanemisvõime evolutsiooni tulemusena (T.A. Kozlova, V.S. Kuchmenko. Biology in tables. M., 2000)

fitness tulemused	Taimed	Loomad
Toidu hankimise viisid	Vee ja mineraalsoolade omastamise tagab juurte ja juurekarvade intensiivne areng; päikeseenergia neeldumist teostavad kõige edukamalt laiad ja õhukesed lehed; putukate ja väikeste kahepaiksete püüdmine ja seedimine rabataimede poolt	Kõrgete puude lehtede söömine; püüda püünisvõrgu abil ja varitseda toiduobjekte; suuorganite eriline struktuur tagab putukate püüdmise pikkadest kitsastest urgudest, rohu hammustamise, lendavate putukate püüdmise; Saagi haaramine ja hoidmine röövellikud imetajad ja linnud
Söömiskaitse	Neil on ogad, mis pakuvad kaitset rohusööjate eest; sisaldavad mürgiseid aineid; lehtede rosetikuju ei ole söövitamiseks saadaval	Neid päästab kiire jooks; neil on nõelad, kestad, hirmutav lõhn ja muud kaitsevahendid; kaitsevärv säästab teatud tingimustel
Abiootiliste teguritega kohanemine (külmaga)	langevad lehed; külmakindlus; säilitamine; vegetatiivsed elundid mullas	Lend lõunasse; paks karvkate; talveunestus; nahaalune rasvakiht
Levitage uutele territooriumidele	Kerged, tiivulised seemned; visad konksud	Lindude lennud; loomade ränne
Aretuse efektiivsus	Tolmeldajate ligimeelitamine: õievärv, lõhn	Seksuaalpartneri ligimeelitamine: särav sulestik, seksuaalsed atraktandid

"Organismide sobivus ja uute liikide teke"

1. Organismide sobivus ja selle suhtelisus

XIX sajandil. uuringud tõid üha rohkem uusi andmeid, mis näitavad loomade ja taimede kohanemisvõimet keskkonnatingimustega; küsimus orgaanilise maailma sellise täiuslikkuse põhjuste kohta jäi lahtiseks. Darwin selgitas fitnessi päritolu mahemaailmas loodusliku valiku abil.

Tutvugem esmalt mõne faktiga, mis annavad tunnistust loomade ja taimede kohanemisvõimest.

Näiteid kohanemisvõimest loomamaailmas. Loomariigis on laialt levinud kaitsevärvi mitmesugused vormid. Neid saab taandada kolmeks tüübiks: patroneeriv, hoiatav, kamuflaaž.

Kaitsev värvus aitab kehal ümbritseva piirkonna taustal vähem nähtavaks muutuda. Rohelise taimestiku hulgas on sageli värvilised putukad, kärbsed, rohutirtsud ja muud putukad. roheline värv. Kaug-Põhja fauna ( jääkaru, polaarjänes, valge nurmkana) iseloomustab valge värvus. Kõrbetes domineerivad loomade (maod, sisalikud, antiloobid, lõvid) kollased toonid.

Hoiatusvärvus eristab keskkonnas selgelt organismi eredate värviliste triipude, laikudega (lõpupaber 2). Seda leidub mürgistes, põletavates või kõrvetavates putukates: kimalastes, herilastes, mesilastes, villmardikatel. Hele hoiatav värvus on tavaliselt kaasas muude kaitsevahenditega: karvad, naelad, nõelad, söövitavad või terava lõhnaga vedelikud. Sama tüüpi värvimine hõlmab ka ähvardavat.

Varjata võib saavutada kehakuju ja värvi sarnasuse kaudu mis tahes objektiga: leht, oks, sõlm, kivi jne. Ohu korral sirutub koiröövik välja ja külmub oksale nagu sõlme. Liikumatus olekus liblikas mädanenud kulbid võib kergesti segi ajada mäda puidutükiga. Samuti saavutatakse maskeerimine miimika. Mimikri viitab kahe või enama organismiliigi värvi, kehakuju ja isegi käitumise ja harjumuste sarnasustele. Näiteks silmapaistvad kimalased ja herilaste kärbsed, millel puudub nõelamine, on väga sarnased kimalaste ja herilastega - nõelavate putukatega.

Ei tohiks arvata, et kaitsevärv päästab tingimata ja alati loomad vaenlaste poolt hävitamise eest. Kuid värvusega paremini kohanenud organismid või nende rühmad surevad palju harvemini kui need, mis on vähem kohanenud.

Koos kaitsva värvusega on loomadel välja kujunenud palju muid kohanemisi elutingimustega, mis väljenduvad nende harjumustes, instinktides ja käitumises. Näiteks vutid kukuvad ohu korral kiiresti põllule ja tarduvad liikumatusse poosi. Kõrbetes peidavad end liiva sees kuumuse eest maod, sisalikud, mardikad. Paljud loomad võtavad ohu hetkel 16 ähvardavat asendit.

Näited taimede kohanemisvõimest. Kõrgetel puudel, mille võrasid tuul vabalt puhub, on viljad ja seemned reeglina lendlevad. Alusmetsa ja põõsaid, kus linnud elavad, iseloomustavad söödava viljalihaga erksad viljad. Paljudel niidutaimedel on viljadel ja seemnetel konksud, millega nad kinnituvad imetajate karva külge.

Mitmesugused kohandused takistavad isetolmlemist ja tagavad taimede risttolmlemise.

Ühekojalistel taimedel ei valmi isas- ja emasõied üheaegselt (kurgid). Kahesuguliste õitega taimi kaitseb isetolmlemise eest tolmukate ja võrsete küpsemine erinevatel aegadel või nende ehituse ja suhtelise asendi iseärasused (priimulas).

Toome välja veel näiteid: kevadiste taimede õrnad idud - anemone, chistyak, blue cops, hanesibul jt - taluvad temperatuure alla nulli, kuna rakumahlas on kontsentreeritud suhkrulahus. Väga aeglane kasv, lühike kasv, väikesed lehed, puude ja põõsaste madalad juured tundras (paju, kask, kadakas), polaarfloora ülikiire areng kevadel ja suvel – kõik see on kohanemine eluga igikeltsa tingimustes.

Paljud umbrohud toodavad mõõtmatult rohkem seemneid kui kultuurtaimed – see on kohanemisvõimeline omadus.

Kollektor sisseseade. Taime- ja loomaliigid erinevad kohanemisvõime poolest mitte ainult anorgaanilise keskkonna tingimustega, vaid ka üksteisega. Näiteks laialehelises metsas moodustavad rohukatte kevadel valgust armastavad taimed (korydalis, anemone, kopsurohi, chistyak) ja suvel - varjutaluvad taimed (budra, maikelluke, zelenchuk). Varajase õitsemise taimede tolmeldajad on peamiselt mesilased, kimalased ja liblikad; suvel õitsvaid taimi tolmeldavad tavaliselt kärbsed. Laialehelises metsas pesitsevad arvukad putuktoidulised linnud (harilik, pähklipuu) hävitavad selle kahjureid.

Samas keskkonnas on organismidel erinev kohanemine. Vankrilinnul ei ole ujumismembraane, kuigi ta saab toitu veest, sukeldudes, tiibu kasutades ja jalgadega kivide külge klammerdudes. Mutt ja mutirott kuuluvad urgu otsivatele loomadele, kuid esimene kaevab oma jäsemetega, teine ​​aga teeb maa-aluseid käike oma pea ja tugevate lõikehammastega. Hüljes ujub lestadega, delfiin aga sabauime.

Kohanemiste päritolu organismides. Darwini seletus keeruliste mitmekesiste kohanemiste ilmnemise kohta konkreetsete keskkonnatingimustega erines põhimõtteliselt Lamarcki arusaamast selles küsimuses. Need teadlased erinesid järsult ka evolutsiooni peamiste liikumapanevate jõudude kindlaksmääramisel.

Darwini teooria annab täiesti loogilise materialistliku seletuse näiteks kaitsevärvi päritolu kohta. Mõelge rohelise kehavärvi ilmumisele rohelistel lehtedel elavatel röövikutel. Nende esivanemad võiksid olla mõne muu värviga värvitud ja lehti mitte süüa. Oletame, et teatud asjaolude tõttu olid nad sunnitud üle minema roheliste lehtede söömisele. On lihtne ette kujutada, et linnud on paljusid neid putukaid nokitsenud, mis on rohelisel taustal selgelt nähtavad. Erinevate pärilike muutuste hulgas, mida järglastel alati täheldatakse, võis esineda muutusi röövikute keha värvuses, mis muutis nad rohelistel lehtedel vähem märgatavaks. Roheka varjundiga röövikutest jäid mõned isendid ellu ja andsid viljakaid järglasi. Järgmistes põlvkondades jätkus rohelistel lehtedel vähem märgatavate röövikute valdav ellujäämise protsess. Aja jooksul, tänu looduslikule valikule, vastas röövikute keha roheline värv üha enam põhifoonile.

Ka mimikri tekkimine on seletatav vaid loodusliku valikuga. Organismid, mille kehakujus, värvuses, käitumises olid vähimadki kõrvalekalded, mis suurendasid sarnasust kaitsealuste loomadega, jäid tõenäolisemalt ellu ja lahkusid arvukalt järglasi. Selliste organismide suremusprotsent oli madalam kui nende organismide puhul, millel ei olnud kasulikke muutusi. Põlvkonnast põlve on kasulikke muutusi tugevdatud ja parandatud kaitsealuste loomadega sarnasuse märkide kuhjumise kaudu.

Evolutsiooni liikumapanev jõud - looduslik valik.

Lamarcki teooria osutus täiesti abituks orgaanilise otstarbekuse selgitamisel, näiteks erinevate kaitsevärvide päritolu. Ei saa eeldada, et loomad "harjutasid" oma keha värvi või tugevust ning omandasid treeningu kaudu vormi. Samuti on võimatu seletada organismide vastastikust kohanemist üksteisega. Näiteks on täiesti seletamatu, et töömesilaste kämp vastab nende poolt tolmeldatud teatud tüüpi taimede õie struktuurile. Töömesilased ei paljune ja mesilasemad, kuigi nad toodavad järglasi, ei saa õietolmu "harjutusi teha", kuna nad ei kogu õietolmu.

Meenutagem Lamarcki järgi evolutsiooni liikumapanevaid jõude: 1) "looduse iha progressi järele", mille tulemusena orgaaniline maailm areneb alates lihtsad vormid kompleksida ja 2) väliskeskkonna muutuvat mõju (otseselt taimedele ja madalamatele loomadele ning kaudselt osalusel närvisüsteem kõrgematel loomadel).

Lamarcki arusaam astmelisusest kui elusolendite organiseerituse järkjärgulisest tõusust vastavalt "muutumatutele" seadustele viib sisuliselt Jumalasse uskumise äratundmiseni. Teooria organismide otsesest kohanemisest keskkonnatingimustega nendes ainult piisavate muutuste ilmnemise ja sel viisil omandatud tunnuste kohustusliku pärimise kaudu tuleneb loogiliselt esialgse otstarbekuse ideest. Omandatud tunnuste pärand ei ole eksperimentaalselt kinnitatud.

Et selgemalt näidata Lamarcki ja Darwini peamist erinevust evolutsioonimehhanismi mõistmisel, anname nende endi sõnadega selgituse ühele ja samale näitele.

Pikkade jalgade ja pika kaela moodustumine kaelkirjakul

Lamarcki sõnul

"Teada on, et see kõrgeim imetaja elab Aafrika siseosas ja leidub kohtades, kus pinnas on alati kuiv ja taimestikuta. Selle tõttu sööb kaelkirjak puude lehti ja teeb nendeni jõudmiseks pidevalt pingutusi. Selle harjumuse tulemusena, mis on pikka aega eksisteerinud kõigil selle tõu isenditel, on kaelkirjaku esijalad muutunud pikemaks kui tagajalad ja kael on pikenenud nii palju, et see loom, isegi ilma püsti tõusmata. selle tagumised jalad, mis tõstavad ainult pead, ulatuvad kuue meetri (umbes kahekümne jala) kõrguseks ... Iga muutus, mille organ on omandanud tavapärase kasutamise käigus ja millest piisab selle muutuse tekitamiseks, salvestatakse edasine tee paljunemine, tingimusel et see on omane mõlemale isendile, kes osalevad ühiselt viljastamises oma liigi paljunemisel. See muutus kandub edasi ja kandub seega edasi kõikidele järgnevate põlvkondade indiviididele, kes puutuvad kokku samade tingimustega, ehkki järelkasvu ei pea enam omandama seda nii, nagu see tegelikult loodi.

Darwini järgi

“Kaelkirjak on oma kõrge kasvu poolest väga pikk kael, esijalad, pea ja keel, on hästi kohanenud lehtede eemaldamiseks puude ülemistelt okstelt... kõige kõrgemad isendid, kes olid teistest tolli või kaks pikemad, võivad põuaperioodidel sageli püsida, otsides toitu kogu maailmas. riik. See kasvu ja varieeruvuse seadustest tulenev väike erinevus suuruses ei oma enamiku liikide puhul tähtsust. Kuid sündiva 10 kaelkirjakuga oli teisiti, kui arvestada tema tõenäolist elustiili, sest üldiselt pidid muretsema need isendid, kelle mõni või mitu erinevat kehaosa olid tavapärasest pikemad. Ristamisel peaksid nad jätma järglasi kas samade struktuuriliste tunnustega või kalduvusega muutuma samas suunas, samas kui selles suhtes ebasoodsamalt organiseeritud isendid oleksid pidanud olema kõige altid surmale. ... looduslik valik ühtaegu kaitseb ja eraldab seeläbi kõiki kõrgemaid isendeid, andes neile täieliku võimaluse ristuda, ning aitab kaasa kõigi madalamate isendite hävimisele.

Teooria organismide otsesest kohanemisest keskkonnatingimustega adekvaatsete muutuste ilmnemise ja nende pärandumise kaudu leiab poolehoidjaid praegusel ajal. Selle idealistlikku iseloomu on võimalik paljastada ainult Darwini loodusliku valiku doktriini sügava assimilatsiooni põhjal - edasiviiv jõud evolutsioon.

Organismide kohanemiste suhtelisus. Darwini loodusliku valiku doktriin mitte ainult ei selgitanud, kuidas sobivus võib orgaanilises maailmas tekkida, vaid tõestas ka, et see on alati olnud suhteline olemus. Loomades ja taimedes on koos kasulike omadustega kasutuid ja isegi kahjulikke.

Siin on mõned näited organismide jaoks kasututest elunditest, sobimatud elundid: kiltkivi luud hobusel, vaala tagajäsemete jäänused, III sajandi jäänused ahvidel ja inimestel, pimesoole pimesool. inimesed.

Igasugune kohanemine aitab organismidel ellu jääda ainult nendes tingimustes, milles see tekkis loodusliku valiku teel. Kuid isegi sellistel tingimustel on see suhteline. Talvisel eredal päikesepaistelisel päeval annab metslane end lumel varjuna. Metsa lumel märkamatu valgejänes tuleb tüvede taustal nähtavale metsaserva välja joostes.

Loomade instinktide avaldumise vaatlused näitavad paljudel juhtudel nende sobimatut olemust. Ööliblikad lendavad tulle, kuigi hukkuvad selle käigus. Neid tõmbab tule poole instinkt: nad koguvad nektarit peamiselt heledatelt õitelt, mis on öösel selgelt nähtavad. Organismide parim kaitse ei ole sugugi kõigil juhtudel usaldusväärne. Lambad söövad ennast kahjustamata Kesk-Aasia karakurti ämblikku, kelle hammustus on paljudele loomadele mürgine.

Keha kitsas spetsialiseerumine võib põhjustada keha surma. Swift ei saa tasaselt pinnalt õhku tõusta, kuna tal on pikad tiivad, kuid väga lühikesed jalad. Käib ainult mingist servast ära tõugates, nagu hüppelaualt.

Taimede kohandused, mis takistavad loomadel söömist, on suhtelised. Näljased veised söövad ka okastega kaitstud taimi. Suhteline on ka sümbiootiliste suhetega ühendatud organismide vastastikune kasu. Mõnikord hävitavad sambliku seeneniidid nendega koos elavaid vetikaid. Kõik need ja paljud teised faktid näitavad, et otstarbekus pole absoluutne, vaid suhteline.

Loodusliku valiku eksperimentaalsed tõendid. Pärast Darwini aega viidi läbi mitmeid katseid, mis kinnitasid loodusliku valiku olemasolu looduses. Näiteks pandi kalad (gambusia) erinevat värvi põhjaga basseinidesse. Linnud hävitasid 70% kaladest basseinis, kus need olid paremini nähtavad, ja 43% seal, kus nad sobisid värvi poolest põhjataustaga paremini.

Teises katses vaadeldi päti (pääsulindude eraldus) käitumist, kes ei nokitsenud koiröövikuid. patroneeriv värvus kuni nad liiguvad.

Katsed on kinnitanud hoiatusvärvi tähtsust loodusliku valiku protsessis. Metsa servas olid laudadele laotud putukad 200 liigist. Linnud lendasid umbes 2000 korda ja nokitsesid ainult neid putukaid, millel puudus hoiatusvärv.

Samuti on katseliselt leitud, et enamik linde väldib ebameeldiva maitsega hümenoptera putukaid. Pärast herilase kallal nokitsemist ei puuduta lind herilasekärbest kolm kuni kuus kuud. Siis hakkab ta neid nokitsema, kuni satub herilase otsa, misjärel ta jälle kärbseid pikka aega ei puuduta.

Katsed viidi läbi "kunstliku mimikriga". Linnud sõid hea meelega mardikavastseid – maitsetu karmiinvärviga maalitud jahumardikast. Osa vastseid kaeti värviseguga kiniini või mõne muu ebameeldiva ainega. Selliseid vastseid kohanud linnud lõpetasid kõigi värviliste vastsete nokitsemise. Kogemus muudeti: vastsete kehale tehti erinevaid jooniseid ning linnud võtsid vaid need, kelle joonistamisega ei kaasnenud ebameeldiv maitse. Seega tekkis lindudel tinglik refleks eredate signaalide või jooniste hoiatamiseks.

Loodusliku valiku eksperimentaalse uuringu viisid läbi ka botaanikud. Selgus, et umbrohtudel on mitmeid bioloogilisi tunnuseid, mille tekkimist ja arengut saab seletada vaid kohanemisega inimkultuuri loodud tingimustega. Näiteks kaamelina (ristõieliste perekond) ja toritsa (nelgi perekond) taimede seemned on suuruse ja kaalu poolest väga sarnased linaseemnetega, mille põllukultuure nad nakatavad. Sama võib öelda rukkisaaki risustava tiibadeta kõristi (perekond Noritšnikovi) seemnete kohta. Umbrohud valmivad tavaliselt kultuurtaimedega samal ajal. Mõlema seemneid on tuututamisel raske üksteisest eraldada. Mees niitis, peksas koos saagiga umbrohu ja külvas siis põllule. Tahes-tahtmata aitas ta kaasa erinevate umbrohtude seemnete looduslikule valikule seemnetega sarnaselt. kultuurtaimed.

2. Uute liikide teke

Alates iidsetest aegadest on inimest hämmastanud orgaanilise maailma mitmekesisus. Kuidas see tekkis? Loodusliku valiku õpetus selgitas, kuidas looduses tekivad uued liigid. Darwin lähtus faktidest kodutõugude kohta. Algselt olid koduloomatõud vähem mitmekesised kui praegu. Erinevaid eesmärke taotledes teostasid inimesed kunstlikku valikut erinevates suundades. Tõu tulemusena lahknesid, s.t lahknesid märkides omavahel ja oma ühise esivanemate tõuga .

Looduslike tingimuste lahknevus. Lahknemine toimub looduses kogu aeg ja seda ajendab looduslik valik. Mida rohkem liigi järglased üksteisest erinevad, seda lihtsam on neil levida arvukamatele ja mitmekesisematele aladele, seda lihtsam on paljuneda. Darwin arutles sel viisil. Mingisugune arvuliselt röövellik neljajalgne on jõudnud siinkandis eksisteerimise võimalikkuse piirini. Oletame, et riigi füüsilised tingimused ei ole muutunud; kas see kiskja võib edasi sigida? Jah, kui järeltulijad võtavad üle teiste loomade hõivatud kohad. Ja see võib juhtuda seoses üleminekuga muule toidule või uutele elutingimustele (puudel, vees jne). Mida mitmekesisemad on selle kiskja järeltulijad oma omaduste poolest, seda laiemalt nad levivad.

Darwin toob näite. Kui ühele maatükile külvatakse ühe liigi kõrrelised ja teisele, sarnasele mitmesse erinevasse liiki või perekonda kuuluvad ürdid, siis teisel juhul on kogusaak suurem.

Looduses kohas, mille pindala on veidi suurem kui 1 m2, Darwin loendas 20 erinevat taimeliiki, mis kuulusid 18 perekonda ja 8 perekonda.

Sellised faktid kinnitavad Darwini esitatud väite õigsust: "... kõige rohkem elu toimub kõige erinevama struktuuriga ..." Sama liigi taimede vahel, kellel on identsed mulla- ja niiskusvajadused. , valgustus jne, toimub kõige ägedam bioloogiline konkurents. Loodusliku valiku korral säilivad üksteisest enim erinevad vormid. Mida märgatavamaks muutuvad erinevused vormide adaptiivsete tunnuste vahel, seda enam lahknevad vormid ise.

Loodusliku valiku tõttu on evolutsiooniprotsess lahknev iseloom: ühest algvormist pärineb terve vormide “fänn”, justkui eriharud ühest ühisest juurest, kuid mitte kõik ei saa edasiarendust. Loodusliku valiku mõjul lõpmatult pikas põlvkondade reas ühed vormid säilivad, teised surevad välja; Samaaegselt lahknemisprotsessiga toimub väljasuremise protsess ja need mõlemad on omavahel tihedalt seotud. Kõige lahknevamatel vormidel on suurim potentsiaal loodusliku valiku protsessis ellu jääda, kuna nad konkureerivad üksteisega vähem kui vahepealsed ja esivanemate vormid, mis järk-järgult hõrenevad ja välja surevad.

Sortsus on samm liigi kujunemise suunas. Darwin kujutas ette, et uute liikide tekkeprotsess looduses algab liikide lagunemisega liigisisesteks rühmadeks, mida ta nimetas. sordid.

Tänu looduslikule valikule ja lahknemisele omandavad sordid üha enam eristavaid pärilikke tunnuseid ja muutuvad erilisteks, uuteks liikideks.

Sordi ja liigi erinevus on väga suur. Sama liigi sordid ristuvad ja annavad viljakaid järglasi. Looduslikes tingimustes liigid reeglina ei ristu, mille tõttu toimub liikide bioloogiline isolatsioon.

Et paremini selgitada, kuidas spetsifikatsiooniprotsess looduses kulgeb, pakkus Darwin välja järgmise skeemi (joonis 11).

Diagramm näitab võimalikud viisid 11 sama perekonna liigi evolutsioon, mis on tähistatud tähtedega A, B, C jne - kuni L-ni (kaasa arvatud). Tähtede vahe näitab liikide lähedust.

Seega on tähtedega D ja E või F ja G tähistatud liigid üksteisega vähem sarnased kui liigid A ja B või K ja L jne. Horisontaalsed jooned näitavad nende liikide evolutsiooni erinevaid etappe ja iga etappi võetakse tinglikult. kui 1000 põlvkonda.

Jälgime liigi A arengut. Punktist A pärit punktiirjoonte hunnik kujutab selle järglasi. Individuaalse varieeruvuse tõttu erinevad nad üksteisest ja algliigist A. Kasulikud muutused säilivad loodusliku valiku protsessis. Samal ajal ilmneb lahknemise kasulik mõju: üksteisest enim erinevad märgid (kimbu read a1 ja m1) säilivad, kuhjuvad põlvest põlve ja lahknevad üha enam. Aja jooksul tunnustavad taksonoomid a1 ja t1 erisortidena.

Oletame, et esimesel etapil - esimese tuhande aasta jooksul - tekkisid liigist A kaks selgelt väljendunud sorti a1 ja m1. Tingimustes, mis põhjustasid muutusi lähteliigis A, muutuvad need sordid ka edaspidi. Võib-olla on kümnendal etapil neil ja liigi A vahel sellised erinevused, et neid tuleks lugeda kaheks teatud tüübid: a10 ja t10. Osa sortidest sureb välja ja võib-olla jõuab kümnendasse etappi vaid f10, moodustades kolmanda liigi. Viimases etapis tuuakse sisse 8 uut liiki, mis pärinevad liigist A: a14, q14, p14, b14, f14, o14, e14 ja t14. Liigid a14, q14 ja p14 lähem sõber sõbrale kui teistele liikidele ja moodustavad ühe perekonna, ülejäänud liigid annavad veel kaks perekonda. Liigi I areng kulgeb sarnaselt.

Teiste liikide saatus on erinev: neist säilivad kümnenda staadiumini vaid liigid E ja F, seejärel sureb liik E välja. Erilist tähelepanu väärib liik F14: ta on meie ajani säilinud peaaegu muutumatuna algliigist F. See võib juhtuda, kui keskkonnatingimused ei muutu või muutuvad pikka aega väga vähe.

Darwin rõhutas, et looduses ei säilinud alati ainult kõige lahknevamad, ekstreemsemad sordid, ka keskmised võivad ellu jääda ja järglasi anda. Üks liik võib oma arengus teisest mööduda; äärmuslikest sortidest areneb mõnikord ainult üks, kuid võib areneda kolm. Kõik oleneb sellest, kuidas arenevad organismide lõpmatult keerulised suhted omavahel ja keskkonnaga.

Spetsifikatsiooni näited. Toome näiteid liikide tekke kohta ja kasutame seda terminit alamliik, teaduses aktsepteeritud "erinevuse" asemel.

Laialt levinud liike, nagu pruunkaru, jänes, harilik rebane, harilik orav, leidub Atlandi ookeanist kuni vaikne ookean ja neil on suur hulk alamliike. NSV Liidu keskvööndis kasvab üle 20 ranunculuse liigi. Nad kõik põlvnesid samast vanemliigist. Tema järeltulijad haarasid enda kätte erinevaid elupaiku – steppe, metsi, põlde – ja eraldusid tänu lahknemisele järk-järgult üksteisest, algul alamliikideks, seejärel liikideks (joon. 12). Vaadake teisi näiteid samal joonisel.

Spetsifikatsioon kestab tänaseni. Kaukaasias elab pasknäär musta sulestikuga kuklal. Iseseisvaks liigiks teda veel pidada ei saa, ta on hariliku pasknääri alamliik. Ameerikas on lauluvarblasel 27 alamliiki. Enamik neist erineb väliselt üksteisest vähe, kuid mõnel on teravad erinevused. Aja jooksul võivad oma omadustelt vahepealsed alamliigid välja surra ja äärmuslikest saavad iseseisvad noored liigid, kes on kaotanud võime omavahel ristuda.

Isolatsiooni väärtus. Liigi levikuala laius soodustab looduslikku valikut ja lahknemist. See juhtub siis, kui liik asub elama üksteisest eraldatud aladele. Sellistel juhtudel on organismide tungimine ühest leiukohast teise väga raske ja nendevahelise ristumise võimalus väheneb järsult või puudub täielikult.

Toome näiteid. Kaukaasias, kõrgete mägedega eraldatud aladel, on erilised liblikate, sisalike jt alamliigid. Baikali järves elab palju tsiliaarsete lestausside, vähilaadsete ja kalade liike ja perekondi, mida mujal ei leidu. See järv on olnud teistest veekogudest eraldatud mäeahelikega umbes 20 miljonit aastat ja suhtleb Põhja-Jäämerega ainult jõgede kaudu.

Muudel juhtudel ei saa organismid ristuda bioloogiline isolatsioon. Näiteks kaks varblaseliiki - brownie ja põldvarblane - hoiavad talvel koos, kuid tavaliselt pesitsevad nad erineval viisil: esimene - majade katuste all, teine ​​- puude õõnsustes, piki metsaserva. Musträsta liik on praegu jagatud kahte rühma, mis on väliselt veel eristamatud. Üks neist elab aga tihedas metsas, teine ​​aga inimasustuse läheduses. See on kahe alamliigi moodustumise algus.

Lähenemine. Esialgsetes eksisteerimistingimustes omandavad erinevatesse süstemaatilistesse rühmadesse kuuluvad loomad mõnikord sarnase kohanemise keskkonnaga, kui nad puutuvad kokku sama selektsiooniteguriga. See protsess on saanud nime lähenemine- märkide lähenemine. Näiteks muti ja karu eesmised urguvad jäsemed on väga sarnased, kuigi need loomad kuuluvad erinevatesse klassidesse. Vaalalised ja kalad sarnanevad kehakujult tugevalt üksteisele ning erinevatesse klassidesse kuuluvate ujumisloomade jäsemed on sarnased. Ka füsioloogilised tunnused on ühtlustuvad. Rasva kogunemine loivalistel ja vaalalistel on seletatav loodusliku valiku tulemusega tingimustes veekeskkond: vähendab keha soojuskadu.

Lähenemine kaugete süstemaatiliste rühmade (tüüpide, klasside) sees on seletatav ainult sarnaste eksistentsitingimuste mõjuga loodusliku valiku kulgemisele. Suhteliselt lähedaste loomade konvergentsi mõjutab ka nende päritolu ühtsus, mis justkui soodustab sarnaste pärilike muutuste tekkimist. Seetõttu täheldatakse seda sagedamini sama klassi piires.

Liikide mitmekesisus. Darwini õpetus orgaanilise maailma evolutsioonist selgitab liikide mitmekesisust kui loodusliku valiku vältimatut tulemust ja sellega kaasnevat tegelaste lahknemist.

Järk-järgult muutusid liigid evolutsiooni käigus keerukamaks, orgaaniline maailm tõusis üha kõrgemale arengutasemele. Kuid kõikjal looduses eksisteerivad loomad ja taimed samaaegselt, nende korraldus on erineva keerukusastmega.

Miks looduslik valik ei "tõstnud" kõiki madalalt organiseeritud rühmitusi kõrgeimale organiseerituse tasemele?

Loodusliku valiku teel on kõik taime- ja loomarühmad kohanenud ainult nende endi eksisteerimistingimustega ja seetõttu ei saanud nad kõik tõusta sama kõrgele organiseerituse tasemele. Kui need tingimused ei nõudnud struktuuri keerukuse suurendamist, siis selle aste ei tõusnud, sest Darwini sõnul "väga lihtsates elutingimustes ei pakuks kõrge organisatsioon mingit teenust". India ookeanis elavad peajalgsed (nautilus) enam-vähem püsivates tingimustes peaaegu muutumatuna sadu aastatuhandeid. Sama kehtib tänapäevaste laba-uimeliste kalade kohta.

Seega on erineva struktuurilise keerukusega organismide samaaegne kooseksisteerimine seletatav loodusliku valiku ja lahknemise teooriaga.

Loodusliku valiku tulemused. Looduslikul valikul on kolm omavahel tihedalt seotud kõige olulisemat tagajärge: 1) elusolendite organiseerituse järkjärguline komplitseerimine ja suurenemine; 2) organismide kohanemine keskkonnatingimustega; 3) liikide mitmekesisus.

Bibliograafia

1. Azimov A. Novell bioloogia. M., 1997.

2. Kemp P., Arms K. Sissejuhatus bioloogiasse. M., 2000.

3. Libert E. Üldbioloogia. M., 1978 Gliozzi M. Füüsika ajalugu. M., 2001.

4. Naidysh V.M. Kaasaegse loodusteaduse kontseptsioonid. Õpetus. M., 1999.

5. Nebel B. Keskkonnateadus. Kuidas maailm toimib. M., 1993.