БИОЛОГИЯ
УРОК 48 07.05.2020
Тема 48. Приспособленность организмов к условиям внешней среды как результат естественного отбора
Из этого урока вы узнаете, как живые организмы на протяжении многих поколений под действием естественного отбора приспосабливаются (адаптируются) к условиям окружающей среды. По отношению к отдельному живому организму окружающей средой в широком смысле являются не только факторы неживой природы, но и другие живые организмы и их сообщества, а также созданные людьми артефакты. Под воздействием естественного отбора от поколения к поколению приспособленность живых существ постепенно возрастает, так как генетический груз популяции (вредные и неполезные признаки) элиминируются. Так, шаг за шагом, за счет накопления незначительных изменений возникает удивительное разнообразие живого.
Приспособляемость организмов, или адаптации
В ходе борьбы за существование происходит естественный отбор наиболее приспособленных к условиям среды особей.
Выработавшиеся в ходе филогенеза приспособления называются адаптациями. Адаптации касаются морфологии, физиологии и поведения организмов.
Морфологические адаптации
Наиболее характерными адаптациями можно назвать форму тела и конечностей. Так, у водоплавающих млекопитающих – дельфинов и китов – тело отвечает требованиям гидродинамики и позволяет развивать скорость до 40 км в час.
У птиц, например сокола сапсана, тело оптимизировано под требования аэродинамики и экономии веса. Благодаря этому, сокол может пикировать со скоростью до 300 км в час.
Более мелкие физиологические особенности, например форма клюва, не менее важны. Так стриж на лету ловит мелких насекомых, поэтому у него широкий рот и короткий клюв. Цапля ловит рыб и амфибий под водой, поэтому у нее длинный клюв (рис. 1).
Рис. 1. Примеры адаптаций: клювы стрижа – слева и цапли – справа
Адаптации связанные с внешним видом
Незначительные, на первый взгляд, изменения на самом деле носят приспособительный характер.
Важную роль играет внешний вид особей. Адаптации, связанные с внешним видом особей, принято разделять на условные группы.
Первую группу составляет покровительственная окраска.
Покровительственная окраска делает особь менее заметной на фоне других объектов и затрудняет ее обнаружение.
Такая окраска встречается у видов, представители которых живут открыто и легко могут стать добычей хищников. Например, на севере многие виды окрашены в белый цвет, чтобы не выделяться на фоне снега (рис. 2).
Рис. 2. Покровительственная окраска делает животное почти невидимым на фоне окружающей среды
Другие виды – олени, тигры, некоторые змеи – имеют контрастную, расчленяющую окраску (рис. 3).
Рис. 3. Примеры расчленяющей окраски, которая тоже прекрасно маскирует животных
Если фон среды не остается постоянным, в зависимости от сезона года, то многие животные меняют свою окраску также в течение года (рис. 4).
Рис. 4. Сезонные изменения покровительственной окраски зайца
Покровительственная окраска характерна не только для самих особей, но также и для их яиц или гнездовий.
Вторая группа – это маскировка. Т. е. приспособление, при котором особь сливается с окружающими предметами.
Например, некоторые гусеницы своим внешним видом имитируют сучки. Некоторые клопы очень похожи на листья. А рыбы маскируются под камни и водоросли (см. видео).
Третья группа – это предупреждающая окраска. Это яркая, бросающаяся в глаза окраска, которая отличает жалящих или несъедобных существ.
Хищники реже атакуют таких опасных особей, выбирая более безобидных жертв (см. видео).
Четвертая группа – это мимикрия, т. е. достижение сходства с каким-то опасным для хищника видом.
Например, некоторые неядовитые насекомые как бы имитируют формой и окраской ядовитых сородичей (рис. 5). Фактически, это подражание предупреждающей окраски, какого-то действительно опасного вида. Хищники не нападают на таких животных, опасаясь последствий. Мимикрия тоже является результатом естественного отбора особей, похожих на представителей ядовитых или опасных видов.
Рис. 5. Пример мимикрии