Читать книгу Биология. Общая биология. 11 класс. Углубленный уровень - Н. И. Сонин - Страница 19

Виды растений и животных удивительно приспособлены к условиям среды, в которых они обитают. Известно огромное количество самых разнообразных особенностей строения, обеспечивающих высокий уровень приспособленности вида к среде. В понятие «приспособленность вида» входят не только внешние признаки, но и соответствие строения внутренних органов выполняемым ими функциям. Примером может являться длинный и сложно устроенный пищеварительный тракт животных, питающихся растительной пищей. Соответствие физиологических функций организма условиям обитания, их сложность и разнообразие также входят в понятие приспособленности.

1.4.5.1. Приспособительные особенности строения, окраски тела и поведения животных

По сути, вся структурно-функциональная организация представителей того или иного вида является приспособительной к тем условиям, в которых обитает данная группа. Наиболее демонстративны строение тела и окраска покровов.

Форма тела. У животных приспособительной к среде обитания является форма тела. Хорошо известен облик водного млекопитающего дельфина. Самостоятельная скорость его движения в воде достигает 40 км/ч. Нередко описывают случаи, как дельфины сопровождают быстроходные морские суда, например эсминцы, движущиеся со скоростью 65 км/ч. Объясняется это тем, что животные пристраиваются к носу судна и используют гидродинамическую силу корабельных волн. Но это не их естественная скорость. Плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха. Как дельфину удаётся преодолеть её? Помимо других особенностей строения, идеальной приспособленности дельфина к среде обитания и образу жизни способствует форма тела. Торпедовидная форма тела позволяет избежать образования завихрения потоков воды, обтекающих дельфина.

Рис. 1.18. Придонные рыбы имеют уплощённое в спинно-брюшном направлении тело

Обтекаемая форма тела способствует быстрому передвижению животных и в воздушной среде. Маховые и контурные перья, покрывающие тело птицы, полностью сглаживают его форму. Птицы лишены выступающих ушных раковин, а в полёте обычно втягивают ноги. В результате по быстроте 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.

Придонные рыбы имеют уплощённое в спинно-брюшном направлении тело и не выделяются на фоне морского дна (рис. 1.18).

У животных, ведущих скрытный, затаивающийся образ жизни, полезными оказываются приспособления, придающие им сходство с предметами окружающей среды. Причудливая форма тела у рыб, обитающих в зарослях водорослей (рис. 1.19), помогает им успешно скрываться от врагов. Рыбы, ведущие придонный образ жизни, имеют плоское тело.

Рис. 1.19. Причудливая форма тела рыб, обитающих в зарослях

Сходство с предметами среды обитания широко распространено и у насекомых. Известны жуки, своим внешним видом напоминающие лишайники, цикады, сходные с шипами тех кустарников, среди которых они живут. Насекомые-палочники похожи на небольшую бурую или зелёную веточку (рис. 1.20), а некоторые прямокрылые насекомые имитируют лист (рис. 1.21).

Окраска покровов тела. Одним из средств защиты от врагов служит покровительственная окраска. Покровительственной называют окраску покровов тела, обеспечивающую их обладателям успех в борьбе за существование. Различают скрывающую или, наоборот, предупреждающую окраску.

Скрывающая окраска широко распространена среди самых различных животных.

Птицы, насиживающие яйца на земле, сливаются с окружающим фоном (рис. 1.22). Малозаметны и их яйца, имеющие пигментированную скорлупу, и вылупляющиеся из них птенцы (рис. 1.23). Защитный характер пигментации яиц подтверждается тем, что у видов, чьи яйца недоступны для врагов – крупных хищников, или у птиц, откладывающих яйца на скалах или закапывающих их в землю, покровительственная окраска скорлупы не развивается (рис. 1.24).

Гусеницы бабочек часто зелёные, под цвет листьев, или тёмные, под цвет коры или земли. Донные рыбы обычно окрашены под цвет песчаного дна (скаты и камбалы). При этом камбалы способны ещё менять окраску в зависимости от цвета окружающего фона (рис. 1.25). Способность менять окраску путём перераспределения пигмента в покровах тела известна и у наземных животных (хамелеон).

Однотонная маскирующая окраска свойственна как насекомым (саранча) и мелким ящерицам, так и крупным копытным (антилопы) и хищникам (лев). Животные пустынь имеют, как правило, жёлто-бурую или песочно-жёлтую окраску.

Рис. 1.20. Насекомое палочник, похожее на небольшую веточку

Рис. 1.21. Листовка формой тела напоминает лист растения

Рис. 1.22. Птицы, насиживающие яйца на земле, сливаются с фоном

Рис. 1.23. Покровительственная (скрывающая) окраска яиц и птенцов при выведении потомства на земле

Если фон среды неодинаков в разные сезоны года, многие животные меняют окраску. Например, обитатели средних и высоких широт (песец, заяц, горностай, белая куропатка) зимой имеют белую окраску, что делает их незаметными на снегу.

Двутоновая скрывающая окраска часто наблюдается у водных животных. Так, у большинства рыб, например у сельди, спинка сильно пигментирована, а брюшная сторона тела – светлая. Если смотреть на рыбу сверху, из зоны большей освещённости, то на фоне сгущающегося мрака тёмная спинка практически незаметна. Напротив, при взгляде из глубины – в направлении большей освещённости незаметно брюшко. Такая окраска важна и для хищников (дельфины, акулы и др.), и для их жертв.

Иной вариант скрывающей окраски – расчленяющая окраска. Она характеризуется чередованием на теле тёмных и светлых полос и пятен, соответствующим смене света и тени в привычной для вида среде обитания. Подобное совпадение делает организм незаметным благодаря нарушению представления о его форме. Например, тигр охотится в засаде на опушках, где пучки жёлтой травы чередуются с тёмной почвой. Зебра, питаясь листвой кустарников, в саванне практически незаметна на фоне многостволия (рис. 1.26). Кроме этого, расчленяющая окраска нарушает представление о контурах тела, что делает её ещё более эффективной.

Рис. 1.24. Яйца птиц, откладываемые в защищённом месте, не окрашены

Рис. 1.25. Изменение окраски тела камбалы в зависимости от характера грунта