Las principales formas y formas de adaptación de los organismos vivos a las condiciones ambientales. Fotoperiodismo. Adaptación fisiológica de animales, plantas y humanos: definición, tipos, mecanismos y ejemplos ¿Qué tipos de adaptación existen conductuales?

Grandes inventos mente humana Nunca dejes de sorprender, la imaginación no tiene límites. Pero lo que la naturaleza ha creado durante muchos siglos supera las ideas y planes más creativos. La naturaleza ha creado más de un millón y medio de especies de individuos vivos, cada uno de los cuales es individual y único en sus formas, fisiología y adaptabilidad a la vida. Los ejemplos de adaptación de los organismos a las condiciones de vida en constante cambio en el planeta son ejemplos de la sabiduría del creador y una fuente constante de problemas que los biólogos deben resolver.

Adaptación significa adaptabilidad o habituación. Este es el proceso de degeneración gradual de las funciones fisiológicas, morfológicas o psicológicas de una criatura en un entorno modificado. Tanto los individuos como poblaciones enteras están sujetos a cambios.

Un ejemplo sorprendente de adaptación directa e indirecta es la supervivencia de la flora y la fauna en una zona de mayor radiación alrededor. Central nuclear de Chernóbil. La adaptabilidad directa es característica de aquellos individuos que lograron sobrevivir, acostumbrarse y comenzar a reproducirse, algunos no sobrevivieron a la prueba y murieron (adaptación indirecta).

Dado que las condiciones de existencia en la Tierra cambian constantemente, los procesos de evolución y adaptación en la naturaleza viva también son un proceso continuo.

Un ejemplo reciente de adaptación es un cambio en el hábitat de una colonia de loros aratinga verdes mexicanos. Recientemente, cambiaron su hábitat habitual y se asentaron en la misma boca del volcán Masaya, en un ambiente constantemente saturado de gas azufre altamente concentrado. Los científicos aún no han proporcionado una explicación para este fenómeno.

Tipos de adaptación

Un cambio en toda la forma de existencia de un organismo es una adaptación funcional. Un ejemplo de adaptación, cuando un cambio en las condiciones conduce a la adaptación mutua de los organismos vivos entre sí, es una adaptación correlativa o coadaptación.

La adaptación puede ser pasiva, cuando las funciones o estructura del sujeto ocurren sin su participación, o activa, cuando conscientemente cambia sus hábitos para adaptarse al entorno (ejemplos de personas que se adaptan a condiciones naturales o la sociedad). Hay casos en los que un sujeto adapta el entorno a sus necesidades: esto es una adaptación objetiva.

Los biólogos dividen los tipos de adaptación según tres criterios:

• Morfológico.
• Fisiológico.
• Conductual o psicológico.

Los ejemplos de adaptación de animales o plantas en su forma pura son raros; la mayoría de los casos de adaptación a nuevas condiciones ocurren en especies mixtas.

Adaptaciones morfológicas: ejemplos.

Los cambios morfológicos son cambios en la forma del cuerpo, los órganos individuales o la estructura completa de un organismo vivo que ocurrieron durante el proceso de evolución.

A continuación se muestran adaptaciones morfológicas, ejemplos del mundo animal y vegetal, que consideramos como algo natural:

• Degeneración de hojas en espinas en cactus y otras plantas de regiones áridas.
• Caparazón de tortuga.
• Formas corporales aerodinámicas de los habitantes de embalses.

Adaptaciones fisiológicas: ejemplos.

Una adaptación fisiológica es un cambio en una serie de procesos químicos que ocurren dentro del cuerpo.

• La liberación de un fuerte olor por parte de las flores para atraer insectos contribuye al polvo.
• El estado de animación suspendida en el que son capaces de entrar los organismos simples les permite mantener la actividad vital después de muchos años. La bacteria más antigua capaz de reproducirse tiene 250 años.
• Acumulación de grasa subcutánea, que se convierte en agua, en los camellos.

Adaptaciones conductuales (psicológicas)

Los ejemplos de adaptación humana están más relacionados con el factor psicológico. Las características de comportamiento son comunes a la flora y la fauna. Así, en el proceso de evolución, los cambios en las condiciones de temperatura hacen que algunos animales hibernen, que los pájaros vuelen hacia el sur para regresar en primavera, que los árboles pierdan sus hojas y ralenticen el movimiento de la savia. El instinto de elegir la pareja más adecuada para la procreación impulsa el comportamiento de los animales durante la época de apareamiento. Algunas ranas y tortugas del norte se congelan por completo durante el invierno y se descongelan y vuelven a la vida cuando el clima se vuelve más cálido.

Factores que impulsan la necesidad de cambio

Cualquier proceso de adaptación es una respuesta a factores ambientales que conducen al cambio ambiental. Estos factores se dividen en bióticos, abióticos y antropogénicos.

Los factores bióticos son la influencia de los organismos vivos entre sí, cuando, por ejemplo, desaparece una especie que sirve de alimento a otra.

Los factores abióticos son cambios en el medio ambiente. naturaleza inanimada cuando cambian el clima, la composición del suelo, la disponibilidad de agua y los ciclos de actividad solar. Adaptaciones fisiológicas, ejemplos de la influencia de factores abióticos: peces ecuatoriales que pueden respirar tanto en el agua como en la tierra. Se han adaptado bien a condiciones en las que la sequía de los ríos es algo común.

Factores antropogénicos - influencia actividad humana que cambia el ambiente.

Adaptaciones al medio ambiente.

• Iluminación. En las plantas, estos son grupos separados que difieren en su necesidad de luz solar. Los heliófitos amantes de la luz viven bien en espacios abiertos. En contraste, están las esciófitas: plantas de los matorrales del bosque que se sienten bien en lugares sombreados. Entre los animales también hay individuos que están diseñados para un estilo de vida activo durante la noche o bajo tierra.
• Temperatura del aire. En promedio, para todos los seres vivos, incluidos los humanos, se considera que la temperatura óptima del ambiente es de 0 a 50 o C. Sin embargo, la vida existe en casi todas las regiones climáticas de la Tierra.

A continuación se describen ejemplos contrastantes de adaptación a temperaturas anormales.

Los peces árticos no se congelan gracias a la producción de una proteína anticongelante única en la sangre, que evita que la sangre se congele.

Los microorganismos más simples se han encontrado en fuentes hidrotermales, donde la temperatura del agua supera los grados de ebullición.

Las plantas hidrófitas, es decir, aquellas que viven en el agua o cerca de ella, mueren incluso con una ligera pérdida de humedad. Los xerófitos, por el contrario, están adaptados a vivir en regiones áridas y morir con mucha humedad. Entre los animales, la naturaleza también ha trabajado para adaptarse a ambientes acuáticos y no acuáticos.

Adaptación humana

La capacidad de adaptación del hombre es realmente enorme. Los secretos del pensamiento humano están lejos de ser completamente revelados, y los secretos de la capacidad de adaptación de las personas seguirán siendo un tema misterioso para los científicos durante mucho tiempo. La superioridad del Homo sapiens sobre otros seres vivos radica en la capacidad de cambiar conscientemente su comportamiento para adaptarlo a las exigencias del entorno o, por el contrario, del mundo que le rodea para adaptarlo a sus necesidades.

La flexibilidad del comportamiento humano se manifiesta todos los días. Si se le da la tarea: "dar ejemplos de adaptación de las personas", la mayoría comienza a recordar casos excepcionales de supervivencia en estos casos raros, y en circunstancias nuevas, esto es típico de una persona todos los días. Probamos un nuevo entorno en el momento del nacimiento, en jardín de infancia, escuela, en equipo, cuando se muda a otro país. Es este estado de aceptación de nuevas sensaciones por parte del cuerpo lo que se llama estrés. El estrés es un factor psicológico, pero, sin embargo, muchas funciones fisiológicas cambian bajo su influencia. En el caso de que una persona acepte un nuevo entorno como positivo para sí mismo, el nuevo estado se vuelve habitual; de lo contrario, el estrés amenaza con prolongarse y provocar una serie de enfermedades graves.

Mecanismos humanos de afrontamiento

Hay tres tipos de adaptación humana:

• Fisiológico. Los ejemplos más simples son la aclimatación y la adaptación a cambios de husos horarios o patrones de trabajo diario. En el proceso de evolución, se formaron. Varios tipos personas, dependiendo de su lugar territorial de residencia. Los tipos ártico, alpino, continental, desértico y ecuatorial difieren significativamente en indicadores fisiológicos.
• Adaptación psicológica. Esta es la capacidad de una persona para encontrar momentos de comprensión con personas de diferentes psicotipos, en un país con un nivel diferente de mentalidad. El Homo sapiens tiende a cambiar sus estereotipos establecidos bajo la influencia nueva información, ocasiones especiales, estrés.
• Adaptación social. Un tipo de adicción que es exclusiva de los humanos.

Todos los tipos adaptativos están estrechamente relacionados entre sí, como regla general, cualquier cambio en la existencia habitual provoca en una persona la necesidad de adaptación social y psicológica. Bajo su influencia entran en juego mecanismos de cambios fisiológicos, que también se adaptan a nuevas condiciones.

Esta movilización de todas las reacciones del cuerpo se llama síndrome de adaptación. Nuevas reacciones del cuerpo aparecen en respuesta a cambios repentinos en el medio ambiente. En la primera etapa, la ansiedad, hay un cambio en las funciones fisiológicas, cambios en el funcionamiento del metabolismo y los sistemas. A continuación, se activan las funciones y órganos protectores (incluido el cerebro) y comienzan a activar sus funciones protectoras y capacidades ocultas. La tercera etapa de adaptación depende de las características individuales: una persona se involucra en nueva vida y vuelve a la normalidad (en medicina, la recuperación se produce durante este período), o el cuerpo no acepta el estrés y las consecuencias adquieren una forma negativa.

Fenómenos del cuerpo humano.

La naturaleza tiene una enorme reserva de fuerza en el hombre, que se utiliza en La vida cotidiana sólo en pequeña medida. Se manifiesta en situaciones extremas y se percibe como un milagro. De hecho, el milagro está dentro de nosotros. Ejemplo de adaptación: la capacidad de las personas para adaptarse a vida normal después de la extirpación de una parte importante de los órganos internos.

La inmunidad innata natural a lo largo de la vida puede verse reforzada por una serie de factores o, por el contrario, debilitada debido a un estilo de vida inadecuado. Desafortunadamente, la pasión malos hábitos- Ésta es también la diferencia entre los humanos y otros organismos vivos.

Un caso especial de coloración críptica es la coloración basada en el principio de contrasombra. Ud. organismos acuáticos aparece más a menudo, porque La luz en un ambiente acuático cae sólo desde arriba. El principio de contrasombra supone un color más oscuro en la parte superior del cuerpo y un color más claro en la parte inferior (una sombra cae sobre él).

Coloración desmembradora La coloración desmembradora también es un caso especial de coloración protectora, aunque se utiliza una estrategia ligeramente diferente. En este caso, hay rayas o manchas brillantes y contrastantes en el cuerpo. Desde lejos, al depredador le resulta muy difícil distinguir los límites del cuerpo de una víctima potencial.

Coloración de advertencia Este tipo de coloración protectora es característica de los animales protegidos (como este nudibranquio, que utiliza ácido nítrico para protegerse de los enemigos). El veneno, la picadura u otros métodos de defensa hacen que el animal no sea comestible para el depredador, y el color sirve para que la apariencia del objeto quede retenida en la memoria del depredador en combinación con las sensaciones desagradables que experimentó al intentar comerlo. animal.

Coloración amenazante A diferencia de la coloración de advertencia, la coloración amenazante es inherente a los organismos desprotegidos que son comestibles desde el punto de vista de un depredador. Este color no es visible todo el tiempo, a diferencia del color de advertencia, se muestra repentinamente al depredador atacante para desorientarlo. Se cree que los “ojos” de las alas de muchas mariposas sirven precisamente para este propósito.

Mimetismo El término “mimetismo” abarca toda una gama de diferentes formas colores protectores, que tienen en común una similitud, organismos, imitación del color de unas criaturas por otras. Tipos de mimetismo: 4 Mimetismo clásico Mimetismo batesiano 4 Mimetismo clásico o mimetismo batesiano: la imitación de un organismo desprotegido por uno protegido; 4 mimetismo de Müller 4 mimetismo de Müller: coloración similar ("publicidad") en varias especies de organismos protegidos; 4 Mimesia 4 Mimesia - imitación de objetos inanimados; 4 Mimetismo colectivo 4 El mimetismo colectivo es la creación de una imagen común por parte de un grupo de organismos; 4 Mimetismo agresivo 4 Mimetismo agresivo: elementos de imitación por parte de un depredador para atraer a sus presas.

Mimetismo clásico o mimetismo batesiano (mimetismo batesiano) Un organismo desprotegido (ya comestible) imita el color de uno protegido (no comestible). De esta manera, el imitador explota el estereotipo formado en la memoria del depredador por el contacto con el modelo (organismo protegido). La foto muestra un sírfido que imita a una avispa en color y forma de cuerpo.

Mimetismo mülleriano (mimetismo mülleriano) En este caso, varias especies protegidas y no comestibles tienen colores similares (“un anuncio para todos”). De este modo se consigue el siguiente efecto: por un lado, el depredador no necesita probar un organismo de cada especie; la imagen general de un animal comido por error quedará impresa con bastante firmeza. Por otro lado, el depredador no tendrá que recordar decenas de variantes diferentes de los brillantes colores de advertencia de diferentes especies. Un ejemplo es la coloración similar de varias especies del orden Hymenoptera.

Mimetismo agresivo En el mimetismo agresivo, un depredador tiene adaptaciones que le permiten atraer presas potenciales. Un ejemplo es el pez payaso, que tiene proyecciones en la cabeza que se asemejan a gusanos y que además son capaces de moverse. La propia esclava yace en el fondo (¡tiene un magnífico color críptico!) y espera que se acerque la víctima, que está ocupada buscando comida.

Naturaleza relativa de la aptitud Cada uno de los colores protectores dados es adaptativo, es decir. útil para organismos sólo bajo ciertas condiciones ambientales. Si estas condiciones cambian (por ejemplo, el color de fondo de una coloración protectora), puede incluso volverse inadaptado y perjudicial. Piense en las situaciones en las que la naturaleza relativa de la aptitud física se manifestará con: coloración de advertencia 4p4; 4m4Mimetismo Bates; ¿Mimetismo colectivo 4k4?

Las reacciones a factores ambientales desfavorables son perjudiciales para los organismos vivos sólo en determinadas condiciones, pero en la mayoría de los casos tienen un significado adaptativo. Por lo tanto, Selye denominó estas respuestas “síndrome de adaptación general”. En trabajos posteriores utilizó los términos “estrés” y “síndrome general de adaptación” como sinónimos.

Adaptación Es un proceso determinado genéticamente de formación de sistemas protectores que aseguran una mayor estabilidad y el curso de la ontogénesis en condiciones desfavorables para ella.

La adaptación es uno de los mecanismos más importantes que aumenta la estabilidad de un sistema biológico, incluido un organismo vegetal, en condiciones de existencia modificadas. Cuanto mejor se adapta un organismo a un determinado factor, más resistente será a sus fluctuaciones.

La capacidad determinada genotípicamente de un organismo para cambiar el metabolismo dentro de ciertos límites dependiendo de la acción del entorno externo se denomina norma de reacción. Está controlado por el genotipo y es característico de todos los organismos vivos. La mayoría de las modificaciones que ocurren dentro del rango normal de reacción tienen importancia adaptativa. Corresponden a los cambios en el medio ambiente y garantizan una mejor supervivencia de las plantas en condiciones ambientales fluctuantes. En este sentido, tales modificaciones tienen importancia evolutiva. El término "norma de reacción" fue introducido por V.L. Johannsen (1909).

Cuanto mayor sea la capacidad de una especie o variedad de modificarse de acuerdo con el medio ambiente, mayor será su velocidad de reacción y mayor su capacidad de adaptación. Esta propiedad distingue variedades de cultivos resistentes. Por regla general, cambios leves y de corta duración en los factores ambientales no provocan alteraciones significativas en las funciones fisiológicas de las plantas. Esto se debe a su capacidad para mantener un equilibrio dinámico relativo. ambiente interno y estabilidad de las funciones fisiológicas básicas en un entorno externo cambiante. Al mismo tiempo, los impactos repentinos y prolongados provocan la interrupción de muchas funciones de la planta y, a menudo, su muerte.

La adaptación incluye todos los procesos y adaptaciones (anatómicas, morfológicas, fisiológicas, conductuales, etc.) que contribuyen a una mayor estabilidad y contribuyen a la supervivencia de la especie.

1.Dispositivos anatómicos y morfológicos.. En algunos representantes de xerófitos, la longitud del sistema de raíces alcanza varias decenas de metros, lo que permite a la planta utilizar el agua subterránea y no experimentar falta de humedad en condiciones de suelo y sequía atmosférica. En otros xerófitos, la presencia de una cutícula gruesa, hojas pubescentes y la transformación de las hojas en espinas reducen la pérdida de agua, lo cual es muy importante en condiciones de falta de humedad.

Los pelos y espinas urticantes protegen a las plantas de ser comidas por los animales.

Los árboles en la tundra o en las altas montañas parecen arbustos rastreros y achaparrados; en invierno están cubiertos de nieve, lo que los protege de las heladas severas.

En las regiones montañosas con grandes fluctuaciones diarias de temperatura, las plantas suelen tener la forma de almohadas extendidas con numerosos tallos densamente espaciados. Esto permite mantener la humedad dentro de las almohadas y una temperatura relativamente uniforme durante todo el día.

En las plantas pantanosas y acuáticas, se forma un parénquima especial portador de aire (aerénquima), que es un depósito de aire y facilita la respiración de las partes de la planta sumergidas en agua.

2. Adaptaciones fisiológicas-bioquímicas.. En las suculentas, una adaptación para crecer en condiciones desérticas y semidesérticas es la asimilación de CO 2 durante la fotosíntesis a través de la vía CAM. Estas plantas tienen estomas que se cierran durante el día. Así, la planta preserva sus reservas internas de agua de la evaporación. En los desiertos, el agua es el principal factor que limita el crecimiento de las plantas. Los estomas se abren por la noche y en ese momento el CO 2 ingresa a los tejidos fotosintéticos. La posterior participación del CO 2 en el ciclo fotosintético se produce durante el día cuando los estomas están cerrados.

Las adaptaciones fisiológicas y bioquímicas incluyen la capacidad de los estomas para abrirse y cerrarse, dependiendo de las condiciones externas. La síntesis en las células de ácido abscísico, prolina, proteínas protectoras, fitoalexinas, fitoncidas, una mayor actividad de las enzimas que contrarrestan la degradación oxidativa de sustancias orgánicas, la acumulación de azúcares en las células y una serie de otros cambios en el metabolismo contribuyen a aumentar la resistencia de las plantas a condiciones desfavorables ambiente externo.

La misma reacción bioquímica puede llevarse a cabo mediante varias formas moleculares de la misma enzima (isoenzimas), y cada isoforma exhibe actividad catalítica en un rango relativamente estrecho de algún parámetro ambiental, como la temperatura. La presencia de varias isoenzimas permite a la planta llevar a cabo reacciones en un rango de temperatura mucho más amplio en comparación con cada isoenzima individual. Esto permite que la planta realice con éxito funciones vitales en condiciones de temperatura cambiante.

3. Adaptaciones de comportamiento o evitación de un factor desfavorable.. Un ejemplo son las efímeras y los efemeroides (amapola, pamplina, azafrán, tulipanes, campanillas de invierno). Pasan todo su ciclo de desarrollo en la primavera en 1,5-2 meses, incluso antes del inicio del calor y la sequía. Así, parecen abandonar o evitar caer bajo la influencia del factor estresante. De manera similar, las variedades de cultivos agrícolas de maduración temprana se cosechan antes del inicio de condiciones climáticas desfavorables. fenómenos estacionales: Agosto nieblas, lluvias, heladas. Por tanto, la selección de muchos cultivos agrícolas tiene como objetivo crear variedades de maduración temprana. Las plantas perennes pasan el invierno en forma de rizomas y bulbos en el suelo bajo la nieve, lo que las protege de la congelación.

La adaptación de las plantas a factores desfavorables se lleva a cabo simultáneamente en muchos niveles de regulación, desde una célula individual hasta una fitocenosis. Cuanto mayor sea el nivel de organización (célula, organismo, población), mayor será el número de mecanismos implicados simultáneamente en la adaptación de la planta al estrés.

La regulación de los procesos metabólicos y de adaptación dentro de la célula se lleva a cabo mediante sistemas: metabólico (enzimático); genético; membrana Estos sistemas están estrechamente interconectados. Por tanto, las propiedades de las membranas dependen de la actividad genética y la actividad diferencial de los propios genes está bajo el control de las membranas. La síntesis de enzimas y su actividad se controlan a nivel genético, mientras que al mismo tiempo las enzimas regulan el metabolismo de los ácidos nucleicos en la célula.

En nivel organismo Se añaden otros nuevos a los mecanismos celulares de adaptación, que reflejan la interacción de los órganos. En condiciones desfavorables, las plantas crean y retienen tal cantidad de elementos frutales que cuentan con las sustancias necesarias para formar semillas completas. Por ejemplo, en las inflorescencias de los cereales cultivados y en las copas. árboles frutales en condiciones desfavorables, más de la mitad de los ovarios establecidos pueden caerse. Estos cambios se basan en relaciones competitivas entre órganos por sustancias y nutrientes fisiológicamente activos.

En condiciones de estrés, los procesos de envejecimiento y caída de las hojas inferiores se aceleran bruscamente. Al mismo tiempo, las sustancias que necesitan las plantas pasan de ellas a los órganos jóvenes, respondiendo a la estrategia de supervivencia del organismo. Gracias al reciclaje de nutrientes de las hojas inferiores, las más jóvenes, las hojas superiores, siguen siendo viables.

Actúan mecanismos de regeneración de órganos perdidos. Por ejemplo, la superficie de una herida se cubre con tejido tegumentario secundario (peridermo de la herida), una herida en un tronco o rama se cura con nódulos (callos). Cuando se pierde el brote apical, las yemas latentes se despiertan en las plantas y se desarrollan intensamente los brotes laterales. La regeneración de hojas en primavera en lugar de las que cayeron en otoño es también un ejemplo de regeneración natural de órganos. La regeneración como dispositivo biológico que asegura la propagación vegetativa de las plantas mediante segmentos de raíces, rizomas, talo, esquejes de tallos y hojas, células aisladas, protoplastos individuales, es de gran importancia práctica para el cultivo de plantas, fruticultura, silvicultura, horticultura ornamental, etc.

Los procesos de protección y adaptación a nivel vegetal también implican sistema hormonal. Por ejemplo, bajo la influencia de condiciones desfavorables en una planta, el contenido de inhibidores del crecimiento aumenta drásticamente: etileno y ácido abscísico. Reducen el metabolismo, inhiben los procesos de crecimiento, aceleran el envejecimiento, la pérdida de órganos y la transición de la planta a un estado latente. La inhibición de la actividad funcional en condiciones de estrés bajo la influencia de inhibidores del crecimiento es una reacción característica de las plantas. Al mismo tiempo, disminuye el contenido de estimulantes del crecimiento en los tejidos: citoquininas, auxinas y giberelinas.

En nivel de población Se añade la selección, lo que conduce a la aparición de organismos más adaptados. La posibilidad de selección está determinada por la existencia de variabilidad intrapoblacional en la resistencia de las plantas a diversos factores ambientales. Un ejemplo de variabilidad intrapoblacional en la resistencia puede ser la aparición desigual de plántulas en suelos salinos y el aumento de la variación en el momento de la germinación con factores estresantes crecientes.

Una especie en el concepto moderno consta de una gran cantidad de biotipos: unidades ecológicas más pequeñas que son genéticamente idénticas, pero que exhiben diferente resistencia a los factores ambientales. En diferentes condiciones, no todos los biotipos son igualmente viables y, como resultado de la competencia, sólo quedan aquellos que mejor cumplen las condiciones dadas. Es decir, la resistencia de una población (variedad) a uno u otro factor está determinada por la resistencia de los organismos que componen la población. Las variedades resistentes incluyen un conjunto de biotipos que proporcionan buena productividad incluso en condiciones desfavorables.

Al mismo tiempo, durante el cultivo prolongado de variedades, la composición y proporción de biotipos en la población cambia, lo que afecta la productividad y la calidad de la variedad, a menudo no para mejor.

Entonces, la adaptación incluye todos los procesos y adaptaciones que aumentan la resistencia de las plantas a condiciones ambientales desfavorables (anatómicas, morfológicas, fisiológicas, bioquímicas, conductuales, poblacionales, etc.)

Pero para elegir el camino de adaptación más eficaz, lo principal es el tiempo durante el cual el cuerpo debe adaptarse a las nuevas condiciones.

En caso de acción repentina de un factor extremo, la respuesta no se puede retrasar, debe ocurrir inmediatamente para evitar daños irreversibles a la planta. Con una exposición prolongada a una fuerza pequeña, los cambios adaptativos se producen gradualmente y aumenta la elección de posibles estrategias.

En este sentido, existen tres principales estrategias de adaptación: evolutivo, ontogenético Y urgente. El objetivo de la estrategia es uso eficiente recursos disponibles para lograr el objetivo principal: la supervivencia del cuerpo bajo estrés. La estrategia de adaptación tiene como objetivo mantener la integridad estructural de las macromoléculas vitales y la actividad funcional de las estructuras celulares, preservar los sistemas de regulación de la vida y proporcionar energía a las plantas.

Adaptaciones evolutivas o filogenéticas.(filogenia - desarrollo especies biológicas en el tiempo) son adaptaciones que surgen durante el proceso evolutivo basadas en mutaciones genéticas, selección y se heredan. Son los más fiables para la supervivencia de las plantas.

En el proceso de evolución, cada especie vegetal ha desarrollado ciertas necesidades de condiciones de vida y adaptabilidad al nicho ecológico que ocupa, una adaptación estable del organismo a su hábitat. La tolerancia a la humedad y la sombra, la resistencia al calor, la resistencia al frío y otras características ecológicas de especies de plantas específicas se formaron como resultado de la exposición prolongada a condiciones apropiadas. Por lo tanto, las plantas amantes del calor y de días cortos son características de las latitudes del sur, mientras que las plantas menos exigentes amantes del calor y de días largos son características de las latitudes del norte. Son bien conocidas numerosas adaptaciones evolutivas de las plantas xerófitas a la sequía: uso económico del agua, sistema de raíces profundas, caída de hojas y transición a un estado latente, entre otras adaptaciones.

En este sentido, las variedades de plantas agrícolas exhiben resistencia precisamente a aquellos factores ambientales en cuyo contexto se lleva a cabo el mejoramiento y la selección de formas productivas. Si la selección se lleva a cabo en varias generaciones sucesivas en el contexto de la influencia constante de algún factor desfavorable, entonces la resistencia de la variedad a él puede aumentar significativamente. Es natural que las variedades obtenidas en el Instituto de Investigación Agrícola del Sureste (Saratov) sean más resistentes a la sequía que las variedades creadas en los centros de reproducción de la región de Moscú. Asimismo, en zonas ecológicas con condiciones edafoclimáticas desfavorables se formaron variedades vegetales locales resistentes y las especies vegetales endémicas son resistentes precisamente al estresor que se expresa en su hábitat.

Características de resistencia de las variedades de trigo de primavera de la colección del Instituto Panruso de Cultivo de Plantas (Semyonov et al., 2005)

En un entorno natural, las condiciones ambientales suelen cambiar muy rápidamente y el tiempo durante el cual el factor de estrés alcanza un nivel dañino no es suficiente para la formación de adaptaciones evolutivas. En estos casos, las plantas utilizan mecanismos de defensa no permanentes, sino inducidos por factores estresantes, cuya formación está genéticamente predeterminada (determinada).

Adaptaciones ontogenéticas (fenotípicas) no están asociados con mutaciones genéticas y no se heredan. La formación de este tipo de adaptación lleva un tiempo relativamente largo, por lo que se denominan adaptaciones a largo plazo. Uno de estos mecanismos es la capacidad de varias plantas para formar una vía fotosintética tipo CAM que ahorra agua en condiciones de deficiencia hídrica causadas por la sequía, la salinidad, las bajas temperaturas y otros factores estresantes.

Esta adaptación está asociada a la inducción de la expresión de “inactivo” en condiciones normales el gen de la fosfoenolpiruvato carboxilasa y los genes de otras enzimas de la vía CAM de asimilación de CO 2, con la biosíntesis de osmolitos (prolina), con la activación de sistemas antioxidantes y cambios en los ritmos diarios de los movimientos estomáticos. Todo esto conduce a un uso muy económico del agua.

En cultivos extensivos, por ejemplo el maíz, el aerénquima está ausente en condiciones normales de crecimiento. Pero en condiciones de inundación y falta de oxígeno en los tejidos de las raíces, algunas de las células de la corteza primaria de la raíz y el tallo mueren (apoptosis o muerte celular programada). En su lugar, se forman cavidades a través de las cuales se transporta oxígeno desde la parte aérea de la planta a sistema raíz. La señal de la muerte celular es la síntesis de etileno.

Adaptación urgente Ocurre con cambios rápidos e intensos en las condiciones de vida. Se basa en la formación y funcionamiento de los sistemas de defensa contra golpes. Los sistemas de defensa contra el choque incluyen, por ejemplo, el sistema de proteínas de choque térmico, que se forma en respuesta a un rápido aumento de temperatura. Estos mecanismos proporcionan condiciones a corto plazo para la supervivencia bajo la influencia de un factor dañino y, por lo tanto, crean los requisitos previos para la formación de mecanismos de adaptación especializados a largo plazo más confiables. Un ejemplo de mecanismos de adaptación especializados es la nueva formación de proteínas anticongelantes a bajas temperaturas o la síntesis de azúcares durante la invernada de los cultivos de invierno. Al mismo tiempo, si el efecto dañino de un factor excede las capacidades protectoras y reparadoras del cuerpo, inevitablemente ocurre la muerte. En este caso, el organismo muere en la etapa de urgencia o en la etapa de adaptación especializada, dependiendo de la intensidad y duración del factor extremo.

Distinguir específico Y no específico (general) Respuestas de las plantas a factores estresantes.

Reacciones inespecíficas no dependas de la naturaleza factor activo. Lo mismo ocurre bajo la influencia de altas y bajas temperaturas, falta o exceso de humedad, alta concentración de sales en el suelo o gases nocivos en el aire. En todos los casos, aumenta la permeabilidad de las membranas en las células vegetales, se altera la respiración, aumenta la descomposición hidrolítica de sustancias, aumenta la síntesis de etileno y ácido abscísico y se inhibe la división y el alargamiento celular.

La tabla muestra un complejo de cambios inespecíficos que ocurren en plantas bajo la influencia. varios factores ambiente externo.

Cambios en los parámetros fisiológicos en plantas bajo la influencia de condiciones de estrés (según G.V. Udovenko, 1995)

Con base en los datos de la tabla, se puede ver que la resistencia de las plantas a varios factores va acompañada de cambios fisiológicos unidireccionales. Esto da motivos para creer que un aumento de la resistencia de las plantas a un factor puede ir acompañado de un aumento de la resistencia a otro. Esto ha sido confirmado por experimentos.

Los experimentos realizados en el Instituto de Fisiología Vegetal de la Academia de Ciencias de Rusia (Vl. V. Kuznetsov y otros) han demostrado que el tratamiento térmico a corto plazo de las plantas de algodón va acompañado de un aumento de su resistencia a la salinidad posterior. Y la adaptación de las plantas a la salinidad conlleva un aumento de su resistencia a las altas temperaturas. El choque térmico aumenta la capacidad de las plantas para adaptarse a la sequía posterior y, a la inversa, durante la sequía aumenta la resistencia del organismo a las altas temperaturas. La exposición breve a altas temperaturas aumenta la resistencia a los metales pesados ​​y a la irradiación UV-B. La sequía previa promueve la supervivencia de las plantas en condiciones de salinidad o frío.

El proceso de aumentar la resistencia del organismo a un determinado factor ambiental como resultado de la adaptación a un factor de diferente naturaleza se denomina adaptación cruzada.

Para estudiar los mecanismos generales (inespecíficos) de resistencia, es de gran interés la respuesta de las plantas a los factores que provocan la deficiencia hídrica en las plantas: salinidad, sequía, bajas y altas temperaturas, y algunos otros. A nivel de todo el organismo, todas las plantas reaccionan de la misma manera a la deficiencia de agua. Caracterizado por la inhibición del crecimiento de los brotes, aumento del crecimiento del sistema radicular, síntesis de ácido abscísico y disminución de la conductancia estomática. Después de un tiempo, las hojas inferiores envejecen rápidamente y se observa su muerte. Todas estas reacciones tienen como objetivo reducir el consumo de agua reduciendo la superficie de evaporación, así como aumentando la actividad de absorción de la raíz.

Reacciones específicas- Son reacciones a la acción de cualquier factor de estrés. Así, las fitoalexinas (sustancias con propiedades antibióticas) se sintetizan en las plantas en respuesta al contacto con patógenos.

La especificidad o no especificidad de las reacciones de respuesta implica, por un lado, la actitud de la planta ante diversos estresores y, por otro lado, la especificidad de las reacciones de plantas de diferentes especies y variedades ante un mismo estresor.

La manifestación de respuestas vegetales específicas e inespecíficas depende de la fuerza del estrés y la velocidad de su desarrollo. Las respuestas específicas ocurren con más frecuencia si el estrés se desarrolla lentamente y el cuerpo tiene tiempo para reconstruirse y adaptarse a él. Las reacciones inespecíficas suelen ocurrir con un factor estresante más corto y más fuerte. El funcionamiento de mecanismos de resistencia no específicos (generales) permite a la planta evitar grandes gastos de energía para la formación de mecanismos de adaptación especializados (específicos) en respuesta a cualquier desviación de la norma en sus condiciones de vida.

La resistencia de las plantas al estrés depende de la fase de ontogénesis. Las plantas y órganos vegetales más estables se encuentran en estado latente: en forma de semillas, bulbos; Plantas perennes leñosas: en un estado de latencia profunda después de la caída de las hojas. Las plantas son más sensibles a una edad temprana, ya que en condiciones de estrés los procesos de crecimiento se dañan primero. El segundo período crítico es el período de formación y fertilización de gametos. El estrés durante este período provoca una disminución de la función reproductiva de las plantas y una disminución del rendimiento.

Si las condiciones estresantes se repiten y son de baja intensidad, contribuyen al endurecimiento de la planta. Esta es la base de los métodos para aumentar la resistencia a temperaturas bajas, calor, salinidad, aumento de los niveles de gases nocivos en el aire.

Fiabilidad Un organismo vegetal está determinado por su capacidad para prevenir o eliminar fallas en diferentes niveles de organización biológica: molecular, subcelular, celular, tisular, órgano, organismo y población.

Para evitar alteraciones en la vida vegetal bajo la influencia de factores desfavorables, los principios de redundancia, heterogeneidad de componentes funcionalmente equivalentes, sistemas para reparar estructuras perdidas.

La redundancia de estructuras y funcionalidades es una de las principales formas de garantizar la confiabilidad del sistema. La redundancia y la redundancia tienen diversas manifestaciones. A nivel subcelular, la redundancia y duplicación del material genético contribuyen a aumentar la fiabilidad del organismo vegetal. Esto lo garantiza, por ejemplo, la doble hélice del ADN y un aumento de la ploidía. La confiabilidad del funcionamiento de un organismo vegetal en condiciones cambiantes también está respaldada por la presencia de varias moléculas de ARN mensajero y la formación de polipéptidos heterogéneos. Estos incluyen isoenzimas que catalizan la misma reacción, pero difieren en sus propiedades fisicoquímicas y la estabilidad de la estructura molecular en condiciones ambientales cambiantes.

A nivel celular, un ejemplo de redundancia es un exceso de orgánulos celulares. Así, se ha establecido que una parte de los cloroplastos disponibles es suficiente para proporcionar a la planta productos fotosintéticos. Los cloroplastos restantes parecen permanecer en reserva. Lo mismo se aplica al contenido total de clorofila. La redundancia también se manifiesta en la gran acumulación de precursores para la biosíntesis de muchos compuestos.

A nivel de organismo, el principio de redundancia se expresa en la formación y en la colocación en diferentes momentos de más de lo necesario para el cambio de generaciones, el número de brotes, flores, espiguillas, en una gran cantidad de polen, óvulos. y semillas.

A nivel poblacional, el principio de redundancia se manifiesta en una gran cantidad de individuos que difieren en su resistencia a un factor de estrés particular.

Los sistemas de reparación también operan en diferentes niveles: molecular, celular, orgánico, poblacional y biocenótico. Los procesos reparativos ocurren con el gasto de energía y sustancias plasticas Por lo tanto, la reparación sólo es posible si se mantiene una tasa metabólica suficiente. Si el metabolismo se detiene, también se detiene la reparación. En condiciones ambientales extremas, mantener la respiración es especialmente importante, ya que es la respiración la que proporciona energía para los procesos de reparación.

La capacidad reconstituyente de las células de organismos adaptados está determinada por la resistencia de sus proteínas a la desnaturalización, es decir, la estabilidad de los enlaces que determinan la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de la proteína. Por ejemplo, la resistencia de las semillas maduras a las altas temperaturas suele deberse a que, tras la deshidratación, sus proteínas se vuelven resistentes a la desnaturalización.

La principal fuente de material energético como sustrato para la respiración es la fotosíntesis, por lo que el suministro de energía de la célula y los procesos de reparación asociados dependen de la estabilidad y capacidad del aparato fotosintético para recuperarse después del daño. Para mantener la fotosíntesis en condiciones extremas en las plantas, se activa la síntesis de los componentes de la membrana tilacoide, se inhibe la oxidación de lípidos y se restaura la ultraestructura de los plastidios.

A nivel del organismo, un ejemplo de regeneración puede ser el desarrollo de brotes de reemplazo, el despertar de yemas latentes cuando se dañan los puntos de crecimiento.

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En el proceso de evolución, como resultado de la selección natural y la lucha por la existencia, surgen adaptaciones de los organismos a determinadas condiciones de vida. La evolución misma es esencialmente un proceso continuo de formación de adaptaciones, que ocurre de acuerdo con el siguiente esquema: intensidad de la reproducción -> lucha por la existencia -> muerte selectiva -> selección natural -> aptitud.

Las adaptaciones afectan diferentes aspectos de los procesos vitales de los organismos y por tanto pueden ser de varios tipos.

Adaptaciones morfológicas

Están asociados con cambios en la estructura corporal. Por ejemplo, la aparición de membranas entre los dedos de los pies en aves acuáticas (anfibios, aves, etc.), pelaje grueso en mamíferos del norte, piernas largas Y cuello largo en aves zancudas, un cuerpo flexible en depredadores excavadores (por ejemplo, comadrejas), etc. En animales de sangre caliente, al moverse hacia el norte, se observa un aumento en el tamaño corporal promedio (regla de Bergmann), lo que reduce la superficie relativa y la transferencia de calor. . Los peces bentónicos desarrollan un cuerpo plano (rayas, platijas, etc.). en plantas en latitudes del norte y en las zonas de alta montaña son comunes las formas rastreras y en forma de cojín, menos dañadas por los fuertes vientos y mejor calentadas por el sol en la capa del suelo.

Coloración protectora

La coloración protectora es muy importante para las especies animales que no cuentan con medios eficaces de protección contra los depredadores. Gracias a ello, los animales se vuelven menos visibles en la zona. Por ejemplo, las hembras que ponen huevos son casi indistinguibles del fondo de la zona. Los huevos de aves también están coloreados para que coincidan con el color de la zona. Coloración condescendiente Tienen peces que viven en el fondo, la mayoría de los insectos y muchas otras especies animales. En el norte son más comunes el blanco o los colores claros, que ayudan a camuflarse en la nieve ( osos polares, búhos polares, zorros árticos, crías de pinnípedos (ardillas, etc.). Varios animales han adquirido una coloración formada por franjas o manchas claras y oscuras que se alternan, haciéndolas menos visibles en los arbustos y matorrales densos (tigres, jóvenes jabalíes, cebras, ciervos sika, etc.). Algunos animales son capaces de cambiar de color muy rápidamente según las condiciones (camaleones, pulpos, platijas, etc.).

Ocultar

La esencia del camuflaje es que la forma del cuerpo y su color hacen que los animales parezcan hojas, ramitas, ramas, cortezas o espinas de plantas. A menudo se encuentra en insectos que viven en las plantas.

Coloración de advertencia o amenaza

Algunos tipos de insectos que tienen glándulas venenosas u olorosas tienen colores brillantes de advertencia. Por lo tanto, los depredadores que una vez los encuentran recuerdan este color durante mucho tiempo y ya no atacan a tales insectos (por ejemplo, avispas, abejorros, mariquitas, escarabajos de la patata de Colorado y muchos otros).

Mimetismo

El mimetismo es el color y la forma del cuerpo de animales inofensivos que imitan a sus homólogos venenosos. Por ejemplo, algunos no Serpientes venenosas parecen venenosos. Las cigarras y los grillos se parecen a las hormigas grandes. Algunas mariposas tienen grandes manchas en las alas que se asemejan a los ojos de los depredadores.

Adaptaciones fisiológicas

Este tipo de adaptación está asociada con una reestructuración del metabolismo en los organismos. Por ejemplo, la aparición de la sangre caliente y la termorregulación en aves y mamíferos. En mas casos simples- se trata de una adaptación a determinadas formas de alimentación, a la composición salina del medio ambiente, a las temperaturas altas o bajas, a la humedad o sequedad del suelo y del aire, etc.

Adaptaciones bioquímicas

Adaptaciones de comportamiento

Este tipo de adaptación está asociada a cambios de comportamiento en determinadas condiciones. Por ejemplo, el cuidado de las crías conduce a una mejor supervivencia de los animales jóvenes y aumenta la estabilidad de sus poblaciones. EN temporadas de apareamiento Muchos animales forman familias separadas y en invierno se unen en bandadas, lo que les facilita alimentarse o protegerse (lobos, muchas especies de aves).

Adaptaciones a factores ambientales periódicos.

Se trata de adaptaciones a factores ambientales que tienen una cierta periodicidad en su manifestación. Este tipo incluye alternancias diarias de periodos de actividad y descanso, estados de anabiosis parcial o completa (caída de hojas, diapausas invernales o estivales de los animales, etc.), migraciones animales provocadas por cambios estacionales, etc.

Adaptaciones a condiciones de vida extremas.

Las plantas y animales que viven en desiertos y regiones polares también adquieren una serie de adaptaciones específicas. En los cactus, las hojas se han transformado en espinas (reduciendo la evaporación y protegiéndolas de ser devoradas por los animales) y el tallo se ha convertido en un órgano y reservorio fotosintético. Las plantas del desierto tienen largos sistemas de raíces que les permiten obtener agua desde grandes profundidades. Los lagartos del desierto pueden sobrevivir sin agua comiendo insectos y obteniendo agua hidrolizando sus grasas. Además del pelaje grueso, los animales del norte también tienen una gran reserva de grasa subcutánea, lo que reduce el enfriamiento del cuerpo.

Naturaleza relativa de las adaptaciones.

Todos los dispositivos son apropiados sólo para ciertas condiciones en las que fueron desarrollados. Si estas condiciones cambian, las adaptaciones pueden perder su valor o incluso causar daño a los organismos que las tienen. La coloración blanca de las liebres, que las protege bien en la nieve, se vuelve peligrosa durante los inviernos con poca nieve o deshielos severos.

La naturaleza relativa de las adaptaciones está bien demostrada por datos paleontológicos que indican extinción. grandes grupos animales y plantas que no han sobrevivido al cambio en las condiciones de vida.

Adaptaciones de comportamiento - Son comportamientos desarrollados en el proceso de evolución de los individuos que les permiten adaptarse y sobrevivir en condiciones ambientales específicas.

Ejemplo típico- el sueño invernal de un oso.

También se pueden dar ejemplos 1) creación de refugios, 2) movimiento para seleccionar condiciones óptimas de temperatura, especialmente en temperaturas extremas. 3) el proceso de rastrear y perseguir presas en los depredadores y en las víctimas, en respuestas operativas (por ejemplo, esconderse).

Común para los animales. forma de adaptarse a periodos desfavorables- migración (los antílopes saiga pasan anualmente el invierno en los semidesiertos del sur con poca nieve, donde los pastos de invierno son más nutritivos y accesibles debido al clima seco. Sin embargo, en verano, los pastos semidesérticos se queman rápidamente, por lo que durante la temporada de reproducción, los saigas se trasladan a las estepas más húmedas del norte).

Ejemplos: 4) comportamiento en la búsqueda de alimento y pareja sexual, 5) apareamiento, 6) alimentación de la descendencia, 7) evitar peligros y proteger la vida en caso de amenaza, 8) agresión y poses amenazantes, 9) cuidar a la descendencia, lo que aumenta la probabilidad de supervivencia de los cachorros, 10) formar manadas, 11) simular lesiones o muerte en caso de amenaza de ataque.

21. Formas de vida como resultado de la adaptación de los organismos a la acción de un complejo de factores ambientales. Clasificación de formas de vida de plantas según K. Raunkier, I. G. Serebryakov, animales según D. N. Kashkarov.

El término "forma de vida" fue introducido en los años 80 por E. Warming. Entendía la forma de vida como “la forma en la que el cuerpo vegetativo de la planta (individuo) está en armonía con ambiente externo durante toda su vida, desde la cuna hasta la tumba, desde la semilla hasta la muerte”. Esta es una definición muy profunda.

Formas de vida como tipos de estructuras adaptativas lo demuestran. 1) una variedad de formas de adaptación de diferentes especies de plantas incluso a las mismas condiciones,

2) la posibilidad de similitud de estas vías en plantas completamente ajenas que pertenecen a diferentes especies, géneros y familias.

->La clasificación de las formas de vida se basa en la estructura de los órganos vegetativos y refleja los caminos convergentes de la evolución ecológica.

Según Raunkier: aplicó su sistema para dilucidar la relación entre las formas de vida vegetal y el clima.

Identificó una característica importante que caracteriza la adaptación de las plantas para soportar estaciones desfavorables: frías o secas.

Este signo es la posición de los cogollos renovadores en la planta en relación con el nivel del sustrato y la capa de nieve. Raunkier vinculó esto con la protección de los riñones durante las épocas desfavorables del año.

1)fanerófitos- los cogollos hibernan o soportan el período seco “abiertamente”, muy por encima del suelo (árboles, arbustos, enredaderas leñosas, epífitas).

-> generalmente están protegidos por escamas de yemas especiales, que tienen una serie de dispositivos para preservar el cono de crecimiento y los primordios de las hojas jóvenes encerrados en ellas contra la pérdida de humedad.

2)caméfitos- los cogollos están ubicados casi al nivel del suelo o no a más de 20-30 cm por encima de él (arbustos, subarbustos, plantas rastreras). En climas fríos y fríos, estos cogollos suelen recibir en invierno una protección adicional, además de sus propias escamas de cogollos: pasan el invierno bajo la nieve.

3)criptofitas- 1) geófitos: las yemas se encuentran en el suelo a cierta profundidad (se dividen en rizomatosas, tuberosas y bulbosas),

2) hidrófitos: los cogollos hibernan bajo el agua.

4)hemicriptófitos- plantas generalmente herbáceas; sus yemas renovadoras se encuentran al nivel del suelo o enterradas a poca profundidad, en la hojarasca formada por la hojarasca, otra “cobertura” adicional para las yemas. Entre los hemicriptófitos, Raunkier distingue “ irotogeiicriptofitos» con brotes alargados que mueren anualmente hasta la base, donde se ubican las yemas de renovación, y hemicriptófitos en roseta, en el que los brotes acortados pueden pasar el invierno completamente al nivel del suelo.

5)terófitos- grupo especial; Se trata de plantas anuales en las que todas las partes vegetativas mueren al final de la temporada y no quedan brotes que hibernan; estas plantas se renuevan el año siguiente a partir de semillas que hibernan o sobreviven a un período seco sobre o dentro del suelo.

Según Serebryakov:

Habiendo utilizado y generalizado las clasificaciones propuestas en diferentes momentos, propuso llamar forma de vida a un habitus único - (forma característica, apariencia org-ma) grupos específicos de plantas que surgen como resultado del crecimiento y desarrollo en condiciones específicas, como expresión de adaptabilidad a estas condiciones.

La base de su clasificación es un signo de la vida útil de toda la planta y sus ejes esqueléticos.

A. plantas leñosas

1.árboles

2.Arbustos

3. Arbustos

B. Plantas semileñosas

1.Subarbustos

2.Subarbustos

B. Hierbas terrestres

1.Hierbas policárpicas (hierbas perennes, florecen muchas veces)

2.Hierbas monocárpicas (viven varios años, florecen una vez y mueren)

G. Hierbas acuáticas

1.Pastos anfibios

2.Pastos flotantes y submarinos.

La forma de vida de un árbol resulta ser una adaptación a las condiciones más favorables para su crecimiento.

EN bosques de los trópicos húmedos- la mayoría de las especies de árboles (hasta el 88% en la región amazónica de Brasil), y en la tundra y las tierras altas no hay árboles reales. En la zona bosques de taiga Los árboles están representados por sólo unas pocas especies. No más del 10-12% del número total de especies son árboles y en la flora de la zona de bosque templado de Europa.

Según Kashkarov:

I. Formas flotantes.

1. Puramente acuáticos: a) necton; b) plancton; c) bentos.

2. Semiacuático:

a) buceo; b) no bucear; c) sólo aquellos que extraen alimento del agua.

II. Formas de madriguera.

1. Excavadores absolutos (que pasan toda su vida bajo tierra).

2.Excavadoras relativas (que salen a la superficie).

III. Formas terrestres.

1. Los que no hacen agujeros: a) corriendo; b) saltar; c) gatear.

2. Hacer agujeros: a) correr; b) saltar; c) gatear.

3. Animales de las rocas.

IV. Formas leñosas trepadoras.

1. No bajar de los árboles.

2.Sólo aquellos que trepan a los árboles.

V. Formas aéreas.

1. Buscando comida en el aire.

2.Buscar comida desde el aire.

En apariencia En las aves se manifiesta su asociación con tipos específicos de hábitats y la naturaleza de su movimiento a la hora de obtener alimento.

1) vegetación leñosa;

2) espacios abiertos de tierra;

3) pantanos y bajíos;

4) espacios acuáticos.

En cada uno de estos grupos hay formas específicas:

a) obtener alimento trepando (palomas, loros, pájaros carpinteros, paseriformes)

b) buscar comida en vuelo (pájaros de alas largas, en los bosques - búhos, chotacabras, sobre el agua - tubérculos);

c) alimentarse mientras se mueve por el suelo (en espacios abiertos - grullas, avestruces; bosque - la mayoría de los pollos; en pantanos y aguas poco profundas - algunos paseriformes, flamencos);

d) obtener alimento nadando y buceando (somormujos, copépodos, gansos, pingüinos).

22. Los principales entornos de vida y sus características: tierra-aire y agua..

Tierra-aire- La mayoría de los animales y plantas viven allí.
Se caracteriza por 7 factores abióticos principales:

1.Baja densidad del aire dificulta mantener la forma del cuerpo y provoca una imagen del sistema de soporte.

EJEMPLO 1. plantas acuáticas No tienen tejidos mecánicos: aparecen sólo en formas terrestres. 2. Los animales necesariamente tienen un esqueleto: un hidroesqueleto (en lombrices intestinales), un esqueleto externo (en insectos) o un esqueleto interno (en mamíferos).

La baja densidad del entorno facilita el movimiento de los animales. Muchas especies terrestres son capaces de volar..(aves e insectos, pero también los hay mamíferos, anfibios y reptiles). El vuelo está asociado con la búsqueda de presas o el asentamiento. Los habitantes de la tierra viven únicamente en la Tierra, que les sirve de punto de apoyo y apego. Debido al vuelo activo en tales organismos. extremidades anteriores modificadas Y Se desarrollan los músculos pectorales..

2) Movilidad masas de aire

*proporciona la esencia del aeroplancton. Incluye polen, semillas y frutos de plantas, pequeños insectos y arácnidos, esporas de hongos, bacterias y plantas inferiores.

Este grupo ecológico de organismos se adaptó debido a una gran variedad de alas, excrecencias, redes o debido a su tamaño muy pequeño.

* forma de polinizar las plantas por el viento - anemofilia- Har-n para abedules, abetos, pinos, ortigas, cereales y juncos.

*dispersión por el viento: álamo, abedul, fresno, tilo, diente de león, etc. Las semillas de estas plantas tienen paracaídas (dientes de león) o alas (arce).

3) Baja presión, norma=760 mm. Las diferencias de presión, en comparación con los hábitats acuáticos, son muy pequeñas; Por lo tanto, en h=5800 m es sólo la mitad de su valor normal.

=>casi todos los habitantes de la tierra son sensibles a fuertes cambios de presión, es decir, están estenobiontes en relación a este factor.

Limite superior vida para la mayoría de los vertebrados -6000 m, porque La presión disminuye con la altitud., lo que significa que la solubilidad del o en la sangre disminuye. Para mantener una concentración constante de O 2 en la sangre, la frecuencia respiratoria debe aumentar. Sin embargo, no solo exhalamos CO 2, sino también vapor de agua, por lo que la respiración frecuente debería conducir invariablemente a la deshidratación del cuerpo. Esta simple dependencia no es típica sólo de especies raras organismos: aves y algunos invertebrados, ácaros, arañas y colémbolos.

4) Composición del gas Se caracteriza por un alto contenido de O 2: es más de 20 veces mayor que en el medio acuático. Esto permite que los animales tengan muy nivel alto metabolismo. Por tanto, sólo en tierra podría surgir homeotermia- la capacidad de mantener una t constante del cuerpo debido a energía interna. Gracias a la homeotermia, aves y mamíferos pueden mantener su actividad vital en las condiciones más duras

5) Suelo y relieve son muy importantes, en primer lugar, para las plantas. Para los animales, la estructura del suelo es más importante que su composición química.

*Para los ungulados que realizan largas migraciones en suelos densos, la adaptación es una disminución en el número de dedos y una => disminución en la cantidad de apoyo.

*Los habitantes de arenas movedizas normalmente requieren un aumento en la superficie de apoyo (gecko con dedos en abanico).

*La densidad del suelo también es importante para los animales excavadores: perritos de la pradera, marmotas, jerbos y otros; algunos de ellos desarrollan extremidades cavadoras.

6) Escasez significativa de agua en tierra provoca el desarrollo de diversas adaptaciones encaminadas para ahorrar agua en el cuerpo:

Desarrollo de órganos respiratorios capaces de absorber O2 del aire del tegumento (pulmones, tráquea, sacos pulmonares)

Desarrollo de cubiertas impermeables.

El cambio resaltará el sistema y los productos metabólicos (urea y ácido úrico).

Fertilización interna.

Además de proporcionar agua, las precipitaciones también desempeñan un papel ecológico.

*La nieve reduce las fluctuaciones de temperatura hasta una profundidad de 25 cm y protege los brotes de las plantas. Para el urogallo, el urogallo y las perdices de tundra, los ventisqueros son un lugar para pasar la noche, es decir, a 20-30 o heladas a una profundidad de 40 cm, permanece ~0 ° C.

7) temperatura más variable que el acuático. ->muchos habitantes de la tierra euribionte a este factor, es decir, son capaces de vivir en un amplio rango de temperaturas y demuestran métodos de termorregulación muy diferentes.

Muchas especies de animales que viven en zonas con inviernos nevados mudan en otoño, cambiando el color de su pelaje o plumas a blanco. Quizás esto muda estacional las aves y los animales también son una adaptación: el color de camuflaje, típico de la liebre blanca, la comadreja, el zorro ártico, la perdiz de tundra y otros. Sin embargo, no todos los animales blancos cambian de color según las estaciones, lo que nos recuerda la indefinibilidad y la imposibilidad de considerar todas las propiedades del cuerpo como beneficiosas o nocivas.

Agua. El agua cubre el 71% del S de la Tierra o 1370 m3. La mayor parte del agua se encuentra en los mares y océanos: entre el 94% y el 98%, en Hielo polar Contiene aproximadamente un 1,2% de agua y una proporción muy pequeña, menos del 0,5%, en aguas dulces de ríos, lagos y pantanos.

El medio acuático alberga alrededor de 150.000 especies de animales y 10.000 plantas, lo que representa sólo el 7 y el 8% del número total de especies de la Tierra. Así, la evolución en la tierra fue mucho más intensa que en el agua.

En los mares y océanos, como en las montañas, se expresa zonificación vertical.

Todos los habitantes del medio acuático se pueden dividir en tres grupos.

1) plancton- innumerables acumulaciones de organismos diminutos que no pueden moverse por sí solos y son arrastrados por las corrientes en la capa superior del agua del mar.

Se compone de plantas y organismos vivos: copépodos, huevos y larvas de peces y cefalópodos, +algas unicelulares.

2) Nekton- un gran número de organizaciones que flotan libremente en las profundidades de los océanos del mundo. Los más grandes de ellos son Ballenas azules Y tiburón gigante alimentándose de plancton. Pero entre los habitantes de la columna de agua también hay depredadores peligrosos.

3) Bentos- habitantes del fondo. Algunos habitantes de las profundidades marinas carecen de visión, pero la mayoría puede ver en condiciones de poca luz. Muchos habitantes llevan un estilo de vida apegado.

Adaptaciones de hidrobiontes a alta densidad de agua:

El agua tiene alta densidad (800 veces la densidad del aire) y viscosidad.

1) Las plantas tienen tejidos mecánicos muy poco desarrollados o ausentes.“El agua misma es su sustento. La mayoría se caracteriza por la flotabilidad. La característica es la reproducción vegetativa activa, el desarrollo de la hidrocoria (eliminación de los tallos de las flores sobre el agua y la distribución de polen, semillas y esporas por las corrientes superficiales).

2) El cuerpo tiene una forma estilizada y está lubricado con moco, lo que reduce la fricción al moverse. Dispositivos desarrollados para aumentar la flotabilidad: acumulaciones de grasa en los tejidos, vejigas natatorias en los peces.

Los animales que nadan pasivamente tienen excrecencias, espinas y apéndices; el cuerpo se aplana y los órganos esqueléticos se reducen.

Diferentes modos de transporte: flexión del cuerpo, con la ayuda de flagelos, cilios, modo reactivo de movimiento (cefalomoluscos).

En los animales bentónicos, el esqueleto desaparece o está poco desarrollado, el tamaño corporal aumenta, la reducción de la visión es común y se desarrollan órganos táctiles.

Adaptaciones de los hidrobiontes a la movilidad del agua:

La movilidad está determinada por los flujos y reflujos, las corrientes marinas, las tormentas y los diferentes niveles de elevación de los lechos de los ríos.

1) En aguas corrientes, las plantas y los animales están firmemente adheridos a objetos estacionarios bajo el agua.. La superficie inferior es principalmente un sustrato para ellos. Se trata de algas verdes y diatomeas, musgos de agua. De animales - gasterópodos, percebes + esconderse en grietas.

2) Diferentes formas corporales. Los peces que viven en aguas corrientes tienen un cuerpo redondo de diámetro, mientras que los peces que viven cerca del fondo tienen un cuerpo plano.

Adaptaciones de hidrobiontes a la salinidad del agua:

Los cuerpos de agua naturales tienen una determinada composición química. (carbonatos, sulfatos, cloruros). En las masas de agua dulce, la concentración de sal no es >0,5 g/, en los mares, de 12 a 35 g/l (ppm). Con una salinidad de más de 40 ppm, el embalse se llama g hiperhalina o demasiado salado.

1) *EN agua dulce(ambiente hipotónico) los procesos de osmorregulación están bien expresados. Los hidrobiontes se ven obligados a eliminar constantemente el agua que penetra en ellos, homoiosmótico.

*En agua salada (ambiente isotónico), la concentración de sales en los cuerpos y tejidos de los hidrobiontes es la misma que la concentración de sales disueltas en agua: poiquiloosmótico. ->los habitantes de los cuerpos de agua salada no desarrollaron funciones osmorreguladoras y no pudieron poblar los cuerpos de agua dulce.

2) Las plantas acuáticas son capaces de absorber agua y nutrientes del agua - "caldo", con toda su superficie. Por tanto, sus hojas están fuertemente disecadas y sus tejidos conductores y raíces están poco desarrollados. Las raíces sirven para adherirse al sustrato submarino.

Típicamente marítimo y típicamente especies de agua dulce – estenohalina, No puede tolerar cambios en la salinidad del agua. Especies eurihalinas Un poco. Son habituales en aguas salobres (lucio, dorada, mújol, salmón costero).

Adaptación de hidrobiontes a la composición de gases en agua:

En el agua el O2 es el más importante. factor medioambiental. Su fuente es la atmósfera y las plantas fotosintéticas.

Al agitar el agua y disminuir t, aumenta el contenido de O2. *Algunos peces son muy sensibles a la deficiencia de O2 (truchas, pececillos, tímalos) y, por tanto, prefieren ríos y arroyos fríos de montaña.

*Otros peces (carpa cruciana, carpa, cucaracha) no tienen pretensiones en cuanto a contenido de O2 y pueden vivir en el fondo de embalses profundos.

*Muchos insectos acuáticos, larvas de mosquitos y moluscos pulmonados también toleran el contenido de O2 del agua, porque de vez en cuando suben a la superficie y tragan aire fresco.

En el agua hay suficiente dióxido de carbono, casi 700 veces más que en el aire. Se utiliza en la fotosíntesis de las plantas y participa en la formación de estructuras esqueléticas calcáreas de animales (conchas de moluscos).