М-19 Біологія
02.04.2020
Лекція (2 год.)
Тема 5.2. Життєві форми тварин та рослин
як адаптації до середовища мешкання
Опрацювати: Біологія 11 клас (за посиланням «Підручники»), с.34-35, 18-19, 14-17 , §§ 9, 5, 4
Виконати (письмово):
1) Що таке життєва форма організмів?
2) Замалюйте в зошит таблиці
«Життєві форми рослин (класифікація І. Г. Серебрякова)» с.34,
«Життєві форми тварин (класифікація О. М. Формозова)» с.35
3) Складіть схему комплексу адаптацій, який є характерним:
а) для водних рослин;
б) для літаючих тварин.
4) Що таке адаптивний потенціал?
5) Що таке екологічна пластичність?
6) Хто такі стенобіонти? Наведіть приклади.
7) Хто такі еврибіонти? Наведіть приклади.
8) Які особливості людини роблять її екологічно пластичним видом?
9) Проаналізуйте перелік видів: росичка, пирій, сосна, пацюк, панда велика, ведмідь бурий. Укажіть, до якої групи — стенобіонтів чи еврибіонтів — можна віднести кожний із цих видів. Обґрунтуйте свою точку зору.
10) Що таке адаптивна радіація?
11) Які приклади адаптивної радіації можна навести: а) у тварин; б) у рослин?
12) Де адаптивна радіація групи дасть більше нових форм — у тропічному лісі чи в тундрі? Чому?
Життєві форми організмів
Живі організми адаптуються до певних умов існування незалежно від свого систематичного положення. Часто адаптація до однакових умов існування стає причиною появи схожих морфологічних форм різних організмів. Схожі морфологічні типи організмів, які утворюються незалежно від систематичної належності організмів, називають життєвими формами. Слід зазначити, що, залежно від умов існування, один вид може утворювати кілька життєвих форм.
Життєві форми рослин
Традиційними варіантами життєвих форм для рослин є дерева, чагарники і трав’янисті рослини. Але в сучасних класифікаціях кількість життєвих форм рослин є більшою. Існує кілька варіантів класифікації. Одну з них запропонував учений-еколог І. Г. Серебряков (1962 р.). У її основу він поклав ознаку тривалості життя всієї рослини та її скелетних осей.
Життєві форми рослин (класифікація І. Г. Серебрякова)
Життєва форма
|
Характерні особливості
|
Представники
|
Деревні рослини
|
Багаторічні рослини, які мають здерев'янілі стебла. У дерев стебло одне, у чагарників є кілька приблизно однакових стебел
|
Дуб, сосна, ясен, шипшина, жовта акація
|
Напівдеревні
рослини
|
Багаторічні рослини (напівчагарники), у яких стебла дерев'яніють тільки в нижній частині
|
Ефедра, деякі астрагали, чебрець
|
Наземні трави
|
Багаторічні або однорічні рослини, стебла яких не дерев'яніють і можуть відмирати
|
Пирій, кульбаба, тюльпан
|
Водні трави
|
Багаторічні або однорічні рослини, які представлені земноводними або плаваючими формами
|
Очерет, рогіз, сальвінія
|
Життєві форми тварин
Класифікації життєвих форм тварин, як і рослин, є вкрай різноманітними. Дуже часто їх поділяють на групи відповідно до середовища існування та характеру руху в ньому. Таку класифікацію запропонував О. М. Формозов (1929 р.). Згідно з нею, життєві форми є такими: наземні, водні, деревні, повітряні, підземні тварини.
Між цими формами існують перехідні варіанти. І кожна з форм поділяється на більш дрібні (наприклад, наземні тварини можуть бути бігаючими, стрибаючими або повзаючими, тощо).
Життєві форми тварин (класифікація О. М. Формозова)
Життєва форма
|
Характерні особливості
|
Представники
|
Наземні
|
Тварини, які мають пристосування до бігу, ходіння або стрибків поверхнею землі
|
Кінь, носоріг, лисиця, щур
|
Водні
|
Тварини, здатні до плавання, з обтічною формою тіла і добре розвиненими пристосуваннями до руху у воді — хвостом, плавцями або ластами
|
Дельфін, кашалот, морж, тюлень
|
Деревні
|
Тварини, адаптовані для пересування по деревах. Мають чіпкі кінцівки, дрібні представники активно використовують хвіст
|
Гібон, орангутан, білка, сумчаста білка
|
Повітряні
|
Тварини, адаптовані до активного польоту. Мають розвинені крила й максимально полегшене тіло
|
Кажан, синиця, курка, крилан
|
Підземні
|
Пристосовані до підземного способу життя, мають спеціалізовані органи (лапи, зуби) для риття підземних ходів
|
Кріт, сумчастий кріт, сліпак
|
Адаптивний потенціал
Різні види живих організмів завдяки особливостям своєї будови, обміну речовин та адаптаційної стратегії мають різні можливості пристосування до існування в різноманітних умовах. Деякі з них можуть легко пристосовуватися до зміни умов існування, а інші гинуть навіть за їх незначної зміни. Міру пристосувальних можливостей виду в мінливих умовах довкілля називають адаптивним потенціалом виду. Чим вищий у виду адаптивний потенціал, тим легше він адаптується до зміни умов.
Крім адаптивного потенціалу, види живих організмів мають іще одну важливу властивість — екологічну пластичність.
Екологічна пластичність — це здатність організму існувати в певному діапазоні значень екологічного чинника. Чим більший діапазон значень, тим вища екологічна пластичність виду за певним чинником.
За рівнем екологічної пластичності виокремлюють еврибіонтів (види, які здатні існувати в широкому діапазоні умов) і стенобіонтів (види, які здатні існувати тільки у вузькому діапазоні умов).
Екологічно непластичні види
Стенобіонти є видами з низькою екологічною пластичністю. Для нормальної життєдіяльності таких організмів потрібен вузький діапазон одного або кількох факторів середовища. Ці фактори можуть бути різними. Так, у коали таким фактором є їжа. Цей вид адаптований до споживання листя евкаліптів і не може використовувати інші джерела їжі.
Фактори, які обмежують поширення вельвічії,— температура і вологість. Ці рослини адаптувалися до дуже сухих і жарких умов пустель південно-західної Африки і в більш вологих або прохолодних умовах рости не можуть.
Один вузький діапазон умов існування не завжди означає невеликий ареал виду. Наприклад, паразитичні черви, такі як свинячий ціп’як, можуть жити тільки в сталих умовах середовища кишечника ссавців. Але разом зі своїми хазяями ці паразити поширилися по всіх континентах.
Екологічно пластичні види
Еврибіонти є видами з високою екологічною пластичністю, вони можуть успішно жити в різноманітних умовах середовища. Так, подорожник поширився разом з європейськими колоністами по різних континентах. А ареал вовка нещодавно охоплював усю Євразію і Північну Америку і зменшився лише під активним тиском людини.
Та найбільш екологічно пластичним видом можна вважати людину. Людина заселила всі континенти нашої планети. Люди навчилися виживати навіть в Антарктиді. Це пов’язано з тим, що людина використовує для адаптації до різноманітних умов середовища не тільки біологічні, але й культурні механізми. Крім того, люди навчилися змінювати середовище під свої потреби і будувати споруди зі штучним середовищем.
Еврибіонти зазвичай мають більший адаптивний потенціал, ніж стенобіонти. Це не дивно, бо, якщо ти пристосований до широкого спектра умов середовища, то й до змін самого середовища пристосуватися буде набагато легше.
Поняття адаптивної радіації
Як ви вже знаєте, під час пристосування до різних умов існування популяції певного виду або види однієї систематичної групи виробляють різноманітні адаптації. І ці адаптації можуть суттєво різнитися між собою, бо умови існування в різних місцях є різними. Результатом цього є те, що організми стають дедалі більш несхожими одні на одних. Цей процес називають адаптивною радіацією.
Результатом адаптивної радіації є утворення нових форм живих організмів. Залежно від того, на якому рівні відбуваються адаптації, можуть утворюватися нові підвиди, види або систематичні групи більш високого рангу. Так, появу різноманітних порід собак можна розглядати як штучну адаптацію людиною різних популяцій цього виду під свої різноманітні потреби.
Приклади адаптивної радіації організмів
Існує багато прикладів адаптивної радіації організмів. Фактично будь-яка систематична група виникає як результат адаптивної радіації. Класичним прикладом цього процесу є галапагоські зяблики (або в’юрки). Їх часто називають зябликами Дарвіна, бо Чарльз Дарвін займався їх дослідженням.
Галапагоські зяблики є невеликими птахами з ряду Горобцеподібні й походять від одного предкового виду. Приблизно 2-3 млн років тому їхній предок потрапив на Галапагоські острови і заселив їх. На кожному з островів птахам довелося адаптуватися до дещо різних умов існування. Вони адаптувалися до різних типів харчування та місць проживання. Результатом адаптивної радіації одного предкового виду стало утворення 14 нових видів, які різняться розміром, формою дзьоба, забарвленням і співом.
Наслідком адаптивної радіації було й формування різноманіття хвойних дерев. Сосни пристосовувалися до більш посушливих умов і великої кількості світла. Ялини адаптувалися до зростання в більш вологих умовах і щільному насадженні, де світла обмаль. Модрина пристосовувалася до життя у важких умовах навколополярного регіону.
Адаптивна радіація в еволюції людини
Адаптивна радіація відіграла суттєву роль і в еволюції людини. Після утворення еволюційної лінії людиноподібних мавп різні її представники адаптувалися до різних умов. Орангутани й гібони залишилися жити на деревах. Гібони водночас виробили дуже специфічний спосіб пересування по деревах за допомогою передніх кінцівок — брахіацію.
Шимпанзе стали досить багато часу проводити не на деревах, а на землі. А горили майже повністю перейшли на наземний спосіб життя. Ці два види залишилися жителями тропічного лісу й почали пересуватися по землі, спираючись на фаланги пальців передніх кінцівок.
Люди перейшли до прямоходіння на задніх кінцівках і переселилися в савани. Усе це позначилося на будові скелетів цих організмів.
Адаптивна радіація мала місце і на більш пізніх етапах еволюції. Наразі еволюційна лінія людини нараховує сім родів і приблизно тридцять видів. Хоча всі інші види, крім Homo sapiens, є вимерлими. У процесі еволюції наші предки поширювалися на різних континентах і адаптувалися до різних умов.
Так, нащадки роду Австралопітек розділилися на дві групи — рід Paranthropus (парантропи) і рід Ното (люди), які адаптувалися до різних типів харчування. Парантропи харчувалися майже повністю або переважно рослинною їжею, а люди були всеїдними із суттєвою часткою м’яса в раціоні. Різні способи харчування позначилися на будові черепа цих гомінід.
Комментарии
Отправить комментарий