Читать книгу Биология. Общие закономерности. 9 класс - Н. И. Сонин - Страница 11

Вспомните!

• Покровительственная окраска • Предупреждающая окраска

• Приспособительное поведение • Демонстративное поведение

• Мимикрия • Тигр • Зебра • Черепаха • Пустынные амфибии

• Скат • Камбала

У животных приспособительной является форма тела. Хорошо известен облик водного млекопитающего – дельфина. Его движения легки и точны, а скорость движения в воде достигает 40 км/ч. Плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха. Как дельфину удается преодолеть ее? Этому способствует торпедовидная форма его тела, благодаря которой не образуются тормозящие движение завихрения потоков воды, обтекающих дельфина.

Обтекаемая форма тела способствует быстрому передвижению животных и в воздушной среде. Маховые и контурные перья, покрывающие тело птицы, полностью сглаживают его форму. У птиц нет выступающих ушных раковин, в полете они обычно втягивают ноги. В результате по скорости передвижения они намного превосходят всех других животных. Например, сокол сапсан пикирует на свою жертву со скоростью до 290 км/ч. Птицы быстро двигаются даже в воде. Наблюдали антарктического пингвина, плывущего под водой со скоростью около 35 км/ч.

У животных, ведущих скрытый образ жизни, полезными оказываются приспособления, придающие им сходство с предметами окружающей среды. Причудливая форма тела рыб, обитающих в зарослях водорослей (рис. 12, 13), помогает им успешно скрываться от врагов. Сходство с предметами среды обитания широко распространено у насекомых. Известны жуки, внешне напоминающие лишайники, цикады, сходные с шипами тех кустарников, среди которых они живут. Насекомые палочники и гусеницы пяденицы похожи на бурые или зеленые веточки (рис. 15), а некоторые насекомые имитируют листья деревьев и кустарников, среди которых они обитают (рис. 14, 16). Уплощенное в спинно-брюшном направлении тело имеют рыбы, ведущие придонный образ жизни.

Средством защиты от врагов служит и покровительственная окраска. Благодаря ей птицы, насиживающие яйца на земле, сливаются с окружающим фоном. Малозаметны и их яйца, имеющие пигментированную скорлупу, и вылупляющиеся из них птенцы (рис. 17, 18). Защитный характер пигментации яиц подтверждается тем, что у птиц, чьи яйца недоступны для врагов, покровительственная окраска скорлупы не развивается.

Рис. 12. Форма тела морского конька (слева) делает его незаметным на фоне водорослей

Рис. 13. Неяркая окраска и вытянутое тело морских игл позволяют им скрыться в зарослях водорослей

Покровительственная окраска широко распространена среди самых различных животных. Гусеницы бабочек часто зеленые, под цвет листьев, или темные, под цвет коры или земли. Донные рыбы обычно окрашены под цвет песчаного дна (скаты и камбалы). При этом камбалы могут еще и менять окраску в зависимости от цвета окружающего фона (рис. 19). Способность менять окраску путем перераспределения пигмента в покровах тела известна и у наземных животных, например у хамелеона (рис. 20). Животные пустынь имеют, как правило, желто-бурую или песочно-желтую окраску. Однотонная покровительственная окраска свойственна как насекомым (саранча) и мелким ящерицам, так и крупным копытным (антилопы, олени) и хищникам (лев).

Рис. 14. Индийский растительный клоп

Рис. 15. Гусеница пяденицы в позе покоя

Рис. 16. Бабочка каллима на кустарнике

Если фон среды изменяется в зависимости от сезона года, многие животные меняют окраску. Например, у обитателей средних и высоких широт (песец, заяц, горностай, белая куропатка) после осенней линьки мех или оперение становятся белыми, что делает их незаметными на снегу.

Однако нередко у животных окраска тела не маскирует их, а, напротив, привлекает к ним внимание. Такая окраска свойственна, например, ядовитым или жалящим насекомым: пчелам, осам, жукам-нарывникам. Божью коровку, очень заметную, птицы не склевывают из-за выделяемого ею ядовитого секрета. Яркую предупреждающую окраску имеют несъедобные гусеницы, многие ядовитые змеи. Такая окраска заранее предупреждает хищника о бесполезности и даже опасности нападения. Методом «проб и ошибок» хищники быстро приучаются «обходить стороной» потенциальную жертву с предупреждающей окраской.

Рис. 17. Тундровая куропатка у гнезда

Рис. 18. Малый зуек на кладке яиц

Защитное действие покровительственной окраски повышается при сочетании ее с соответствующим поведением. Например, выпь гнездится в камышах. В минуты опасности она вытягивает шею, поднимает вверх голову и замирает. В такой позе ее трудно обнаружить даже на близком расстоянии. Многие другие животные, не обладающие средствами активной защиты, в случае опасности принимают позу покоя (насекомые, рыбы, амфибии, птицы) (см. рис. 15). Предостерегающая окраска у животных, наоборот, сочетается с демонстративным поведением, отпугивающим хищника (рис. 21).

Рис. 19. Некоторые придонные рыбы, например камбала, обладают способностью «подстраивать» свою окраску под цвет и характер морского дна

Эффективность предостерегающей окраски явилась причиной очень интересного явления – подражания (мимикрии, от греч. мимос – актер). Мимикрией называют сходство беззащитного или съедобного вида с одним или несколькими неродственными ему видами, хорошо защищенными и обладающими предостерегающей окраской. С божьей коровкой размерами, формой тела и распределением пигментных пятен очень сходен один из видов тараканов. Некоторые съедобные бабочки формой тела, окраской подражают ядовитым бабочкам (рис. 22), мухи – осам. Возникновение мимикрии связано с накоплением под контролем естественного отбора мелких удачных мутаций у съедобных видов в условиях их совместного обитания с несъедобными. Подражательная окраска скорлупы яиц наблюдается в случае гнездового паразитизма у птиц. Обыкновенная кукушка, как известно, сама не насиживает яиц, а откладывает их в гнезда птиц других видов (рис. 23). При этом яйца кукушки настолько похожи на яйца вида-хозяина, что самка не может различить их и насиживает вместе со своими, а затем выкармливает птенца (рис. 24).

Рис. 20. Хамелеоны меняют окраску в соответствии с окружающим фоном

Рис. 21. Устрашающая поза австралийской бородатой ящерицы часто отпугивает от нее врагов

Рис. 22. Бабочка данаида (слева) обязана своей несъедобностью тому, что ее гусеницы питаются листьями ядовитого растения. В ее тканях содержатся вещества, вызывающие у птиц сильное отравление. Птицы быстро научаются не трогать данаид, а заодно и их подражательниц – съедобных нимфалид (справа)

Рис. 23. Яйцо малой кукушки в гнезде малой камышовки (слева). Справа – молодая малая кукушка

Рис. 24. Многие птицы вынуждены выкармливать птенцов кукушки. Вверху – пеночка кормит птенца глухой кукушки. Внизу – сибирский сорокопут выкармливает птенца индийской кукушки. Приемные родители выполняют свои обязанности, несмотря на то что птенцы превосходят их по размерам

Кроме окраски, у животных и растений наблюдаются и другие средства защиты. У растений нередко образуются иглы и колючки, защищающие их от поедания травоядными животными (кактусы, шиповник, боярышник, облепиха и др.). Такую же роль играют ядовитые вещества, обжигающие волоски, например у крапивы. Кристаллы щавелевокислого кальция, накапливающиеся в шипах некоторых растений, предохраняют их от поедания гусеницами, улитками и даже грызунами. Образования в виде твердого хитинового покрова у членистоногих (жуки, крабы), раковин у моллюсков, роговых щитков у крокодилов, панциря у броненосцев и черепах (рис. 25) спасают их от многих врагов. Этому же служат иглы у ежа и дикобраза. Все эти приспособления могли появиться лишь в результате естественного отбора, т. е. преимущественного выживания лучше защищенных особей.

Рис. 25. Толстый панцирь слоновой черепахи надежно защищает ее даже от крупных хищников

Для выживания организмов в борьбе за существование большое значение имеет приспособительное поведение. Помимо затаивания или демонстративного, отпугивающего поведения при приближении врага, существует много других вариантов приспособительного поведения, обеспечивающего выживаемость взрослых особей или молоди. Так, многие животные запасают корм на неблагоприятный сезон года. В пустынях для многих видов время наибольшей активности – ночь, когда спадает зной.

Вопросы для повторения и задания

1. Приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования на основании собственных наблюдений.

2. Почему у некоторых животных яркая, демаскирующая окраска, а у других, наоборот, покровительственная?

3. В чем сущность мимикрии?

4. Распространяется ли действие естественного отбора на поведение животных? Приведите примеры.

5. Каковы биологические механизмы возникновения приспособительной (скрывающей и предупреждающей) окраски у животных?

Подумайте

Существуют ли живые организмы, не имеющие приспособительных особенностей строения? Ответ обоснуйте.

Работа с компьютером

Обратитесь к диску. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.