Читать книгу Биология. Общие закономерности. 9 класс - Н. И. Сонин - Страница 13

Вспомните!

• Морские змеи • Верблюд • Пустынные черепахи • Линька

• Эхолокация • Спячка • Термолокация

• Суточная и сезонная активность

Соответствующие форма и окраска тела, целесообразное поведение обеспечивают успех в борьбе за существование только тогда, когда эти признаки сочетаются с приспособленностью процессов жизнедеятельности к условиям обитания, т. е. с физиологической адаптацией. Без такой адаптации невозможно поддержание устойчивого обмена веществ в организме в постоянно колеблющихся условиях внешней среды. Приведем некоторые примеры.

Наземные амфибии много воды теряют через кожу. Однако при этом некоторые их виды проникают даже в пустыни и полупустыни. Выживание амфибий в условиях недостатка влаги здесь обеспечивается целым рядом приспособлений. У них меняется характер активности: она приурочивается к периодам повышенной влажности. В умеренной зоне жабы и лягушки активны ночью и после выпадения дождей. В пустынях лягушки охотятся только ночью, когда влага конденсируется на почве и на растительности, а днем укрываются в норах грызунов. У пустынных видов амфибий, размножающихся во временных водоемах, личинки развиваются очень быстро и в сжатые сроки совершают метаморфоз.

Разнообразные механизмы физиологической адаптации к неблагоприятным условиям выработали птицы и млекопитающие. Многие пустынные животные перед наступлением засушливого сезона накапливают много жира: при его окислении образуется большое количество воды. Птицы и млекопитающие способны регулировать потери воды с поверхности дыхательных путей. Например, верблюд при лишении воды резко сокращает испарение как с дыхательных путей, так и через потовые железы.

У человека плохо регулируется солевой обмен, и поэтому он не может долго обходиться без пресной воды. Но рептилии и птицы, проводящие большую часть жизни в морских просторах и пьющие морскую воду, приобрели специальные железы, позволяющие им быстро избавляться от избытка солей (рис. 34).

Очень интересны приспособления, развивающиеся у ныряющих животных. Многие из них могут сравнительно долго обходиться без доступа кислорода. Например, тюлени ныряют на глубину 100–200 и даже 600 м и остаются под водой 40–60 мин. Что позволяет ластоногим нырять на столь длительный срок? Это прежде всего большое количество особого пигмента, находящегося в мышцах, – миоглобина. Миоглобин способен связать в 10 раз больше кислорода, чем гемоглобин, находящийся в эритроцитах.

Путем естественного отбора возникают и совершенствуются приспособления, облегчающие поиск пищи или партнера для размножения. Поразительны органы химического чувства насекомых. Самцы непарного шелкопряда улавливают запах ароматической железы самки с расстояния 3 км. У некоторых бабочек чувствительность вкусовых рецепторов в 1000 раз превосходит чувствительность рецепторов человеческого языка. У некоторых змей хорошо развита способность к термолокации. Они различают на расстоянии объекты, если разница их температур составляет всего 0,2 °С. Многие животные прекрасно ориентируются в пространстве с помощью эхолокации (летучие мыши, совы, дельфины).

Рис. 34. Морские змеи всю жизнь проводят в море

Таким образом, строение живых организмов очень тонко приспособлено к условиям существования. Любой видовой признак или свойство носит приспособительный характер, целесообразен в данной среде, в данных жизненных условиях. Так, например, особенности организации насекомоядных растений приспособлены к ловле и перевариванию насекомых и даже мелких позвоночных (росянка, венерина мухоловка) (см. рис. 140, 141).

Приспособления не появляются в готовом виде, а представляют собой результат отбора случайных наследственных изменений, повышающих жизнеспособность организмов в конкретных условиях.

Ни один из приспособительных признаков не обеспечивает абсолютной безопасности для их обладателей. Большинство птиц не трогает ос и пчел, однако есть среди них виды, которые едят и ос, и пчел, и их подражателей. Еж и птица-секретарь без всякого вреда для себя поедают змей. Панцирь наземных черепах надежно защищает их от большинства врагов, но хищные птицы поднимают их в воздух и разбивают о землю.

Любые приспособления «срабатывают» только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они оказываются бесполезными или даже вредными для организма. Постоянный рост резцов грызунов – очень важная особенность, но лишь при питании твердой пищей. Если крысу держать на мягкой пище, резцы ее, не изнашиваясь, вырастают до таких размеров, что мешают есть, и зверек может погибнуть от голода.

Таким образом, любая структура и любая функция являются приспособлением к внешней среде. Эволюционные изменения – образование новых популяций и видов, возникновение или исчезновение органов, усложнение организации – обусловлены развитием приспособлений (адаптаций). Целесообразность живой природы – результат исторического развития видов в определенных условиях, поэтому она всегда относительна и имеет временный характер.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое физиологическая адаптация? Как она возникает и что лежит в ее основе?

2. Приведите примеры функциональных приспособительных изменений у животных.

3. Каким образом обитатели пустыни приспосабливаются к отсутствию воды?

4. Особь или популяция является единицей приспособления?

5. Каков биологический механизм развития приспособлений у животных организмов?

Подумайте

Приведите примеры физиологических адаптаций у человека.

Работа с компьютером

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