Adaptabilita a jej relatívna povaha. Adaptácia organizmov na podmienky prostredia ako výsledok prirodzeného výberu Relativita adaptačných vlastností

Téma: Adaptácia organizmov na prostredie a jeho prostredie relatívny charakter.

Cieľ: formovať koncepciu adaptability organizmov na ich prostredie, poznatky o mechanizmoch adaptácie v dôsledku evolúcie.

Počas vyučovania.

1. Organizačný moment.

2. Opakovanie preberanej látky.

Vo forme frontálneho rozhovoru sa navrhuje odpovedať na otázky:

Aký je dodávateľ materiálu na výber v populácii?

Pomenujte jedinú vedúcu hybnú silu evolúcie.

V prírode existuje rozpor medzi schopnosťou organizmov neobmedzene sa rozmnožovať a obmedzenými zdrojmi. Toto je dôvod...? boj o existenciu, v dôsledku ktorého prežijú jednotlivci, ktorí sú najviac prispôsobení podmienkam prostredia.

3. Štúdium nového materiálu.

1). Fitness.

- Evolúcia má tri súvisiace dôsledky:

1. Postupná komplikácia a nárast organizácie živých bytostí.

2. Rozmanitosť druhov.

3. Relatívna adaptabilita organizmov na podmienky vonkajšie prostredie.

? Aký je podľa vás význam kondície pre organizmus?

odpoveď: Prispôsobenie sa podmienkam prostredia zvyšuje šance organizmov na prežitie a zotrvanie veľké číslo potomstvo.

Ako viete, najvýznamnejší príspevok k rozvoju evolučných myšlienok v 18. a 19. storočí. prispeli K. Linné, J.B. Lamarck, C. Darwin.

-?Vynára sa otázka, ako sa tvoria adaptácie?

Skúsme si vysvetliť vznik slonieho chobota z pohľadu K. Linného, ​​J.B. Lamarck, C. Darwin.

C. Linné: zdatnosť organizmov je prejavom počiatočnej účelnosti. Hnacou silou je Boh. Príklad: Boh stvoril slony ako všetky zvieratá. Preto od okamihu ich vzhľadu majú všetky slony dlhý kmeň.

J. B. Lamarck : myšlienka vrodenej schopnosti organizmov meniť sa pod vplyvom vonkajšieho prostredia. Hnacou silou evolúcie je túžba organizmov po dokonalosti. Príklad: slony, keď dostávali jedlo, boli nútené neustále naťahovať svoje horná pera získať jedlo (cvičiť). Táto vlastnosť je zdedená. Tak vznikol dlhý chobot slonov.

Charles Darwin : Medzi množstvom slonov boli zvieratá s chobotom rôznej dĺžky. Tí s o niečo dlhším kmeňom boli úspešnejší v získavaní potravy a prežívaní. Táto vlastnosť bola zdedená. Postupne tak vznikol dlhý chobot slonov.

Zadanie: -Pokúste sa zatriediť navrhované tvrdenia do troch kategórií:

# Zodpovedá názorom Linného;

# Zodpovedá názorom Lamarcka;

# Zodpovedá Darwinovým názorom.

1. Adaptácie vznikajú v dôsledku nových mutácií.

2. Prispôsobivosť organizmov je prejavom počiatočnej účelnosti.

3. Organizmy majú vrodenú schopnosť meniť sa pod vplyvom vonkajšieho prostredia.

4. V dôsledku toho sú zariadenia fixné prirodzený výber.

5. Jednou z hnacích síl evolúcie je túžba organizmov po dokonalosti.

6. Jednou z hnacích síl evolúcie je boj o existenciu.

7. Jednou z hnacích síl evolúcie je cvičenie alebo necvičenie orgánov v určitých podmienkach prostredia.

8. Hnacou silou vzniku zdatnosti je Boh.

9. Vlastnosti získané počas interakcie jedinca s prostredím sa dedia.

Odpoveď: Linné -2,8; Lamarck – 3,5,7,9; Darwin – 1,4,6.

Charles Darwin ako prvý podal materialistické vysvetlenie pôvodu fitness. Rozhodujúcu úlohu pri vzniku adaptácií hrá nepretržitý prírodný výber. Každá adaptácia je vyvinutá na základe dedičnej variability v procese boja o existenciu a prirodzeného výberu v priebehu niekoľkých generácií.

Adaptabilita organizmov alebo adaptácia je súbor tých znakov štruktúry, fyziológie a správania, ktoré poskytujú danému druhu možnosť špecifického životného štýlu v určitých podmienkach prostredia.

Mechanizmus adaptácie:

Zmeny životných podmienok → individuálne dedičná variabilita→ prirodzený výber → fitness.

Typy úprav:

1. Morfologické úpravy (zmena stavby tela): zjednodušený tvar tela u rýb a vtákov; membrány medzi prstami vodného vtáctva; hustá srsť u severských cicavcov; ploché telo u rýb pri dne. Plazivý a vankúšovitý u rastlín v severných zemepisných šírkach a vysokohorských oblastiach.

2. Ochranné sfarbenie. Ochranné sfarbenie je vyvinuté u druhov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom. Toto sfarbenie spôsobuje, že organizmy sú menej nápadné na pozadí okolia. Príklady:

Na Ďalekom severe je veľa zvierat natretých bielou farbou ( ľadový medveď, jarabica biela).

U zebry a tigra sa tmavé a svetlé pruhy na tele zhodujú so striedaním tieňa a svetla v okolí (málo viditeľné vo vzdialenosti 50-70 metrov).

U otvorených hniezdiacich vtákov (tetrov, tetrov, tetrov lieskový) je samica sediaca na hniezde takmer na nerozoznanie od okolitého pozadia.

3. Kamufláž. Kamufláž je zariadenie, pri ktorom tvar tela a farba zvierat splýva s okolitými predmetmi. Napríklad: húsenice niektorých motýľov tvarom tela a farbou pripomínajú vetvičky; hmyz žijúci na kôre stromov (chrobáky, dlhorohé chrobáky) možno zameniť za lišajníky; tvar tela tyčinky hmyzu; splynutie platesy s pozadím morského dna.

4 . Mimikry. Mimikry je napodobňovanie menej chráneného organizmu jedného druhu viac chráneným organizmom iného druhu. Napríklad: niektoré druhy nejedovatých hadov a hmyzu sú podobné jedovatým (hoverfly – osa, tropické hady – Jedovaté hady). Kvety Snapdragon sú podobné čmeliakom - hmyz sa snaží nadviazať párenie, ktoré podporuje opeľovanie. Mimikry sú výsledkom selekcie podobných mutácií v rôzne druhy. Pomáha nechráneným zvieratám prežiť a pomáha zachovať telo v boji o existenciu.

5. Varovné (výhražné) sfarbenie. Jasné varovné sfarbenie dobre chránených jedovatých, bodavých foriem: chrobák vojak, lienka, osa, pásavka zemiaková, sfarbenie čmeliakov, čierne a oranžové škvrny húseníc atď.

6. Fyziologické úpravy: prispôsobivosť životných procesov životným podmienkam; hromadenie tuku púštnymi zvieratami pred začiatkom obdobia sucha (ťava); žľazy, ktoré odstraňujú prebytočné soli u plazov a vtákov žijúcich v blízkosti mora; ochrana vody v kaktusoch; rýchla metamorfóza u púštnych obojživelníkov; termolokácia, echolokácia; stav čiastočnej alebo úplnej pozastavenej animácie.

7. Behaviorálne adaptácie: zmeny v správaní za určitých podmienok; starostlivosť o potomstvo; tvorba samostatných párov v obdobie párenia a v zime sa združujú do kŕdľov, čo uľahčuje potravu a ochranu (vlci, veľa vtákov); odstrašujúce správanie (bombardér, skunk); zmrazenie, napodobňovanie zranenia alebo smrti; hibernácia, skladovanie potravín.

8. Biochemické úpravy spojené s tvorbou určitých látok v tele, ktoré uľahčujú ochranu pred nepriateľmi alebo útokmi na iné zvieratá; jedy hadov, škorpiónov, antibiotiká húb, baktérie; kryštály šťavelanu draselného v listoch alebo tŕňoch rastlín (kaktus, žihľava)

9. Adaptácie na abiotické faktory (napríklad chlad):

U zvierat : hustá srsť, hrubá podkožná vrstva tuku, let na juh, hibernácia, zásobovanie potravinami na zimu.

V rastlinách : opad listov, mrazuvzdornosť, zachovanie vegetatívnych orgánov v pôde, prítomnosť modifikácií (cibuľky, pakorene a pod. so zásobou živín).

10. Spôsoby získavania potravy.

U zvierat : - jesť listy na vysoké stromy(Dlhý krk); odchyt pomocou záchytných sietí (tkanie pavučín a vytváranie iných rôznych pascí) a čakanie na potraviny;

Špeciálna štruktúra tráviacich orgánov na chytanie hmyzu z úzkych otvorov; chytanie lietajúceho hmyzu; opakované žuvanie hrubého jedla (lepkavý dlhý jazyk, viackomorový žalúdok atď.)

Uchopenie a držanie koristi dravými cicavcami a vtákmi (zuby, pazúry, hákovitý zobák).

V rastlinách : intenzívny vývoj korienkov a koreňových chĺpkov→absorbcia vody a minerálne soli; široké tenké listy, listová mozaika→vstrebateľnosť solárna energia; odchyt a trávenie drobných živočíchov→hmyzožravé rastliny.

11. Ochrana pred nepriateľmi.

U zvierat: rýchly beh; ihly, škrupina; odpudzujúci zápach; povýšenecký. výstražné a iné druhy maľby; štipľavé bunky.

V rastlinách: tŕne; tvar rozety, neprístupný na kosenie; toxické látky.

12. Zabezpečenie efektívnosti reprodukcie.

U zvierat : prilákanie sexuálneho partnera: svetlé perie, „koruna rohov“; piesne; páriace tance.

V rastlinách : príťažlivosť opeľovača: nektár; peľ; svetlá farba kvetov alebo kvetenstva, vôňa.

13. Presídlenie na nové územia.

U zvierat : migrácie - presuny čried, kolónií, kŕdľov pri hľadaní potravy a vhodných podmienok na rozmnožovanie (vtáčie migrácie, migrácie antilop, zebier, plávanie rýb).

V rastlinách: distribúcia semien a spór: húževnaté háčiky, tŕne; hrebene, perutýn, mušky na prenos vetra; šťavnaté ovocie atď.

2. Relatívna povaha zdatnosti.

Dokonca aj Charles Darwin zdôraznil, že všetky úpravy, bez ohľadu na to, aké dokonalé môžu byť, sú relatívne. Adaptácia je relatívna a každá adaptácia pomáha prežiť len v podmienkach, v ktorých vznikla. Pri zmene podmienok sa predtým prospešná vlastnosť môže zmeniť na škodlivú a viesť k smrti organizmu.

Nasledujúce skutočnosti môžu slúžiť ako dôkaz relativity adaptácií:

Biela jarabica sa odhaľuje ako tieň v snehu. Horský zajac je viditeľný na pozadí tmavých kmeňov. K ohňu prilieta nočný motýľ (v noci zbierajú nektár zo svetlých kvetov). Krídla rorýsa mu zaisťujú veľmi rýchly a manévrovateľný let, ale neumožňujú mu vzlietnuť, ak by vták náhodou skončil na zemi (rysy hniezdia len na vysokých útesoch). Keď sneh padne včas, biely zajac, ktorý sa na zimu roztopil, je jasne viditeľný na pozadí tmavej zeme. Malé vtáky naďalej míňajú energiu kŕmením kukučieho mláďaťa, ktoré vyhodilo ich potomstvo z hniezda. Jasné sfarbenie samca páva zabezpečuje jeho úspech u samičiek, no zároveň priťahuje dravcov.

V zalesnených oblastiach na sebe ježkovia zbierajú kliešte vrátane encefalitídy viac ako iné zvieratá. Svojou ostnatou „škrupinou“ ježko ako kefa vyčesáva hladné kliešte, ktoré vyliezli na lesné trávy. Kliešťov zapichnutých medzi ihličkami sa ježko nemôže zbaviť. Počas jarnej sezóny si každý ježko sám nakŕmi desaťtisíce kliešťov. Ostnatý obal teda spoľahlivo ochráni ježka pred predátormi, no rovnako spoľahlivo ochráni kliešte pred samotným ježkom.

Fitness teda nie je absolútna, ale relatívna.

Relatívna povaha zdatnosti je v rozpore s tvrdením o absolútnej účelnosti v živej prírode (evolučná teória J.-B. Lamarcka).

3. Upevnenie materiálu. Práca s kartami.

4. Domáca úloha odsek 58, otázky.

Sekcie: Biológia

Ciele lekcie:

  • zopakovanie a upevnenie poznatkov o hybných silách evolúcie;
  • formovať koncepciu adaptability organizmov na ich prostredie, poznatky o mechanizmoch adaptácie v dôsledku evolúcie;
  • naďalej rozvíjať schopnosti využívať znalosti teoretických zákonitostí na vysvetlenie javov pozorovaných v živej prírode;
  • formovať špecifické poznatky o adaptívnom štrukturálne vlastnosti, sfarbenie tela a správanie zvierat.

Vybavenie:

Tabuľka „Adaptabilita a jej relatívna povaha“, fotografie, kresby, zbierky rastlinných a živočíšnych organizmov, karty na vykonávanie testov, prezentácia.

1. Opakovanie preberanej látky:

Vo forme frontálneho rozhovoru sa navrhuje odpovedať na otázky.

a) Vymenujte jedinú vedúcu hybnú silu evolúcie.
b) Aký je dodávateľ materiálu na výber v populácii?
c) Je známe, že dedičná variabilita, ktorá dodáva materiál na selekciu, je náhodná a nie riadená. Ako sa prirodzený výber stáva smerovým?
d) Vysvetlite z evolučného hľadiska nasledujúci výraz: „Selekcii nepodliehajú jednotlivé gény, ale celé fenotypy. Fenotyp nie je len predmetom selekcie, ale zohráva aj úlohu prenášača dedičnej informácie v generáciách.“

Pri položení otázky sa jej text zobrazí na obrazovke (použije sa prezentácia)

2. Učiteľ privedie rozhovor k formulácii témy vyučovacej hodiny.

V prírode existuje rozpor medzi schopnosťou organizmov neobmedzene sa rozmnožovať a obmedzenými zdrojmi. Toto je dôvod...? boj o existenciu, v dôsledku ktorého prežijú jednotlivci, ktorí sú najviac prispôsobení podmienkam prostredia. (Zobrazte diagram na obrazovke, študenti si ho zapíšu do zošita)

Jedným z výsledkov prirodzeného výberu teda možno nazvať vývoj adaptácií vo všetkých živých organizmoch – adaptácie na prostredie, t.j. zdatnosť je výsledkom pôsobenia prirodzeného výberu za daných podmienok existencie.

(Správa o téme hodiny, zápis do zošita)

Zamyslite sa a skúste sformulovať, čo je podstatou prispôsobovania sa podmienkam prostredia? (Učiteľ spolu so študentmi poskytne definíciu zdatnosti, ktorá sa zapíše do poznámkového bloku a zobrazí sa na obrazovke)

Adaptabilita organizmov alebo adaptácie- súbor tých znakov ich stavby, fyziologických procesov a správania, ktoré poskytujú danému druhu možnosť špecifického životného štýlu v určitých podmienkach prostredia.

Aký je podľa vás význam kondície pre organizmy?

Význam: adaptabilita na podmienky prostredia zvyšuje šance organizmov na prežitie a zanechanie veľkého počtu potomkov. (Píšte do poznámkového bloku, zobrazte snímku na obrazovke)

Vynára sa otázka, ako sa tvoria adaptácie? Skúsme si vysvetliť vznik slonieho chobota z pohľadu C. Linného, ​​J.B.Lamarcka, C. Darwina.

(Na obrazovke je fotografia slona a znenie položenej otázky)

Pravdepodobné odpovede študentov:

Podľa Linného: zdatnosť organizmov je prejavom originálnej účelnosti. Hnacou silou je Boh. Príklad: Boh stvoril slony ako všetky zvieratá. Preto od okamihu ich vzhľadu majú všetky slony dlhý kmeň.

Podľa Lamarcka: myšlienka vrodenej schopnosti organizmov meniť sa pod vplyvom vonkajšieho prostredia. Hnacou silou evolúcie je túžba organizmov po dokonalosti. Príklad: Slony pri prijímaní potravy museli neustále naťahovať hornú peru, aby dostali potravu (cvičiť). Táto vlastnosť je zdedená. Tak vznikol dlhý chobot slonov.

Podľa Darwina: medzi mnohými slonmi boli zvieratá s chobotom rôznych dĺžok. Tí s o niečo dlhším kmeňom boli úspešnejší v získavaní potravy a prežívaní. Táto vlastnosť bola zdedená. Postupne tak vznikol dlhý chobot slonov.

Ktoré vysvetlenie je reálnejšie? Skúsme popísať mechanizmus, akým adaptácie vznikajú. (Schéma na obrazovke)

3. Rôzne úpravy.

Na laviciach študentov sú kresby a zbierky znázorňujúce rôzne adaptácie organizmov na prostredie. Pracujte vo dvojiciach alebo skupinách. Žiaci opíšu úpravy, pomenujú ich sami alebo s pomocou učiteľa. Tieto zariadenia sa zobrazujú na obrazovke v priebehu konverzácie.

1. Morfologické úpravy (zmeny stavby tela).

  • aerodynamický tvar tela u rýb a vtákov
  • membrány medzi prstami vodného vtáctva
  • hustá srsť u severských cicavcov
  • ploché telo u rýb pri dne
  • plazivá a vankúšovitá forma u rastlín v severných zemepisných šírkach a vysokohorských oblastiach

2. Kamufláž: tvar tela a farba splýva s okolitými predmetmi (sklíčko).

(Morský koník, tyčový hmyz, húsenice niektorých motýľov).

3. Patronizujúce sfarbenie:

vyvinuté u druhov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom (vajcia otvorene hniezdiacich vtákov, kobylka, platesa). Ak pozadie prostredia nie je konštantné v závislosti od ročného obdobia, zvieratá menia svoju farbu (zajac biely, zajac hnedý).

4. Farba upozornenia:

Veľmi svetlé, charakteristické pre jedovaté a bodavé formy (osy, čmeliaky, lienky, štrkáče). Často v kombinácii s demonštratívnym desivým správaním.

5. Mimikry:

podobnosť farby a tvaru tela nechránených organizmov s chránenými (vznešky a včely, tropické hady a jedovaté hady; kvety hľadavy vyzerajú ako čmeliaky - hmyz sa snaží nadviazať párenie, čím sa podporuje opeľovanie; vajíčka znáša kukučka). Mimikry nikdy neprevyšujú pôvodné druhy. V opačnom prípade stratí výstražné sfarbenie význam.

6. Fyziologické úpravy:

prispôsobivosť životných procesov životným podmienkam.

  • hromadenie tuku púštnymi zvieratami pred začiatkom obdobia sucha (ťava)
  • žľazy, ktoré eliminujú prebytočné soli u plazov a vtákov žijúcich v blízkosti mora
  • ochrana vody v kaktusoch
  • rýchla metamorfóza u púštnych obojživelníkov
  • termolokácia, echolokácia
  • stav čiastočnej alebo úplnej pozastavenej animácie

7. Behaviorálne adaptácie:

zmeny v správaní za určitých podmienok

  • starostlivosť o potomstvo zlepšuje prežitie mladých zvierat a zvyšuje stabilitu ich populácií
  • vytváranie jednotlivých párov v období párenia a v zime sa združujú do kŕdľov. Čo uľahčuje potravu a ochranu (vlci, veľa vtákov)
  • odstrašujúce správanie (bombardér, skunk)
  • zmrazenie, predstieranie zranenia alebo smrti (vačice, obojživelníky, vtáky)
  • preventívne správanie: hibernácia, skladovanie potravín

8. Biochemické úpravy:

spojené s tvorbou v tele určitých látok, ktoré uľahčujú obranu nepriateľov alebo útoky na iné zvieratá

  • jedy hadov, škorpiónov
  • antibiotiká na huby a baktérie
  • kryštály šťavelanu draselného v listoch alebo tŕňoch rastlín (kaktus, žihľava)
  • špeciálna štruktúra proteínov a lipidov u termofilov (odolných voči vysokým teplotám)

a psychrofilné (studenomilné), čo organizmom umožňuje existenciu v horúcich prameňoch, vulkanických pôdach a podmienkach permafrostu.

Relatívna povaha adaptácií.

Odporúča sa, aby ste venovali pozornosť tabuľke: zajac. Neviditeľný pre dravcov na snehu, jasne viditeľný na pozadí kmeňov stromov. Spolu so študentmi uvádzame ďalšie príklady: nočné motýle zbierajú nektár zo svetlých kvetov, ale tiež lietajú smerom k ohňu, hoci pri tom uhynú; jedovaté hady jedia mangusty a ježkovia; Ak kaktus príliš zalejete, zomrie.

Aký záver možno vyvodiť?

Záver: akékoľvek zariadenie je užitočné iba v podmienkach, v ktorých bolo vytvorené. Keď sa tieto podmienky zmenia, úpravy strácajú svoju hodnotu alebo dokonca poškodzujú telo. Preto je kondícia relatívna.

Pri štúdiu témy sme vychádzali z učenia Charlesa Darwina o prirodzenom výbere. Vysvetlil mechanizmus, ktorým sa organizmy prispôsobujú svojim životným podmienkam a dokázal, že zdatnosť je vždy relatívna.

4. Upevňovanie vedomostí.

Na laviciach žiakov sú testovacie hárky a kartičky s odpoveďami.

Možnosť 1.

1. Fenomén, ktorý slúži ako príklad maskovacieho sfarbenia:

a) sfarbenie jeleňa sika a tigra;
b) škvrny na krídlach niektorých motýľov, podobné očiam stavovcov;
c) podobnosť farby krídel motýľa pierida s farbou krídel nejedlého motýľa heliconid;
d) sfarbenie lienok a zemiakových chrobákov Colorado.

2. Ako moderná veda vysvetľuje vznik organickej účelnosti:

a) je výsledkom aktívnej túžby organizmov prispôsobiť sa špecifickým podmienkam prostredia;
b) je výsledkom prirodzeného výberu jedincov, u ktorých sa ukázalo, že sú viac ako iní prispôsobení podmienkam prostredia v dôsledku prítomnosti náhodne sa vyskytujúcich dedičných zmien v nich;
c) je výsledkom priameho vplyvu vonkajších podmienok o vývoji zodpovedajúcich vlastností v organizmoch;
d) to bolo pôvodne predurčené v okamihu, keď tvorca vytvoril hlavné typy živých bytostí.

3. Fenomén. Príkladom toho je podobnosť medzi perutýnom a osami vo farbe brucha a tvare tykadiel:

a) výstražné sfarbenie;
b) mimikry;
c) adaptívne sfarbenie;
d) kamufláž.

4. Príklad ochranného sfarbenia:




5. Príklad varovného sfarbenia:

a) jasne červená farba kvetu ruže;


d) podobnosť farby a tvaru tela.

Možnosť 2.

1. Hlavný efekt prirodzeného výberu:

a) zvýšenie frekvencie génov v populácii, ktoré zabezpečujú reprodukciu v priebehu generácií;
b) zvýšenie frekvencie génov v populácii, ktoré zabezpečujú širokú variabilitu organizmov;
c) výskyt génov v populácii, ktoré zabezpečujú zachovanie vlastností druhu v organizmoch;
d) výskyt génov v populácii, ktoré určujú adaptáciu organizmov na životné podmienky;

2. Príklad ochranného sfarbenia:

a) zelené sfarbenie kobylky spievajúcej;
b) zelená farba listov u väčšiny rastlín;
c) jasne červená farba lienky;
d) podobnosť vo farbe brucha pestreca a osy.

3. Príklad maskovania:

a) zelené sfarbenie kobylky spievajúcej;
b) podobnosť vo farbe brucha pestreca a osy;
c) jasne červená farba lienky;

4. Príklad varovného sfarbenia:

a) jasne červená farba ružového kvetu;
b) jasne červená farba lienky;
c) farebná podobnosť medzi pestrečkou a osou;
d) podobnosť farby a tvaru tela húsenice nočného motýľa s uzlom.

5. Príklad mimikry:

a) zelené sfarbenie kobylky spievajúcej;
b) jasne červená farba lienky;
c) podobnosť vo farbe brucha pestreca a osy;
d) podobnosť farby a tvaru tela húsenice nočného motýľa s uzlom.

Karta s odpoveďami:

1 2 3 4 5
A
b
V
G

Domáca úloha:

  1. odsek 47;
  2. vyplňte tabuľku v odseku 47:

Darwinova teória vysvetlila vznik druhov na základe prirodzeného výberu ako grandiózny a všeobsiahly proces postupných zmien v adaptáciách a vysvetlila aj fenomén účelovej štruktúry organických foriem. Formy zariadení ako odraz účelnosti sú nekonečne rozmanité: plavecký mechúr v tele ryby je naplnený vzduchom a odľahčuje váhu jej tela; je vhodnejšie prechádzať cez močiare na dlhých nohách so široko rozmiestnenými prstami, ako volavka, alebo so širokými kopytami, ako los; Skákajúce zvieratá majú vyvinutejšie zadné končatiny (klokan, kobylka, žaba). U zvierat vedie podzemný obrazživota, končatiny sú rýľovité a prispôsobené na kopanie zeme. Rastliny a živočíchy sa účelne prispôsobujú denným a ročným výkyvom teploty a vlhkosti.

Prívrženci idealistických názorov a služobníci cirkvi videli vo fenoménoch prispôsobivosti organizmov a ich cieľavedomej stavbe výraz všeobecnej harmónie prírody, vyvierajúcej vraj z jej tvorcu. Teória C. Darwina odmieta akúkoľvek účasť na vzniku adaptácií nadprirodzených síl, presvedčivo dokázala, že všetky živočíchy a zeleninový svet Od svojho vzhľadu sa zlepšuje na ceste účelného prispôsobenia sa životným podmienkam: voda, vzduch, slnečné svetlo, gravitácia. Úžasnú harmóniu živej prírody, jej dokonalosť vytvára sama príroda: boj o prežitie. Tento boj je silou, ktorá dáva silu koreňom, sofistikovanú krásu kvetom, spôsobuje bizarnú mozaiku usporiadania listov a brúsi zuby, dáva silnú svalovú silu, zrakovú ostrosť, sluch a čuch mnohým zvieratám.

Prispôsobivosť ako výraz účelnosti sa prejavuje vo všetkom. Predátori majú napríklad pazúry, tesáky, zobáky a jedovaté zuby, z ktorých môže byť pre obeť veľmi ťažké uniknúť. Ale v boji o život boli vyvinuté aj obranné prostriedky: niektorí reagujú na silu silou, iných zachraňujú nohy, iným sa vyvinuli ulity, mušle, ihly atď. Mnoho slabého a bezbranného hmyzu, ktorý je neškodný alebo jedlý, dlhé roky pôsobenie prírodného výberu nadobudlo farbu a tvar sršňov a ôs a stalo sa podobnými jedovatým alebo nejedlým formám. Ich napodobňujúce sfarbenie alebo tvar je zároveň ochranný, pretože sa zhoduje s pozadím prostredia: robí predátorov neviditeľnými a pomáha im priplížiť sa ku koristi a dáva loveným druhom možnosť ukryť sa pred nepriateľmi. Ak by hmyz prenasledovaný vtákmi nebol sfarbený ako zelená tráva resp kôra stromu, boli by vyhubení vtákmi. Perie jarabice tundrovej splýva s tónom skál a štítov pokrytých lišajníkmi, sluka lesná je neviditeľná medzi uschnutými a opadanými dubovými listami atď. Schopnosť zvierat nadobudnúť „hrozivú“ alebo „desivú“ farbu a póza má výrazný adaptívny charakter: v húsenici vínny jastrab vpredu sú očné škvrny, v momente nebezpečenstva nadvihne prednú časť tela, čím odplaší vtáky.

Rôzne úpravy vylučujú u väčšiny rastlín možnosť samoopelenia, umožňujú im roznášať plody a semená, alebo vďaka ostňom odolávajú požieraniu bylinožravcami. Vôňa a jasná farba kvetov vznikla ako prispôsobenie na prilákanie hmyzu, ktorý pri návšteve kvetov tieto rastliny krížovo opeľuje, alebo ako adaptácia na účinnejšie absorbovanie slnečného svetla určitej dĺžky.

Ochranné sfarbenie. Ochranné sfarbenie je vyvinuté u druhov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom. Toto sfarbenie spôsobuje, že organizmy sú menej nápadné na pozadí okolia. Niektoré majú jasný vzor (sfarbenie zebry, tigra, žirafy) - striedajú sa svetlé a tmavé pruhy a škvrny. Zdá sa, že toto roztrhané sfarbenie napodobňuje striedanie škvŕn svetla a tieňa.

Maskovanie. Kamufláž je zariadenie, pri ktorom tvar tela a farba zvieraťa splýva s okolitými predmetmi. Napríklad húsenice niektorých motýľov tvarom tela a farbou pripomínajú vetvičky.

Mimikry. Mimikry je napodobňovanie menej chráneného organizmu jedného druhu viac chráneným organizmom iného druhu. Táto imitácia sa môže prejaviť tvarom tela, sfarbením atď. Niektoré druhy nejedovatých hadov a hmyzu sú teda podobné jedovatým. Mimikry sú výsledkom selekcie podobných mutácií u rôznych druhov. Pomáha nechráneným zvieratám prežiť a pomáha zachovať telo v boji o existenciu.

Varovné (hrozivé) sfarbenie Druhy majú často jasné, zapamätateľné farby. Raz som sa pokúsil ochutnať niečo nejedlé Lienka bodavá osa, vtáčik si ich svetlé sfarbenie zapamätá do konca života.

(Na základe materiálov z osobnej stránky Andrey Ivanova)

Darwin v doktríne prirodzeného výberu nielen materialisticky zdôvodnil zdatnosť organizmov (ich účelnú štruktúru), ale ukázal aj jej relatívnu povahu. Varovné a ochranné sfarbenie a rôzne iné ochranné zariadenia teda neovplyvňujú všetkých prenasledovateľov, ale ak majú zariadenia, je menej pravdepodobné, že budú napadnutí jednotlivci. Tie poštípané - osy, včely, sršne - muchári a včeláriky ľahko zožerú. Lietajúca ryba, ktorá vyskočí z vody do vzduchu, šikovne unikne dravé ryby, ale albatros to využíva a predbieha svoju korisť vo vzduchu. Korytnačia škrupina - dobrá ochrana, však ju orol zdvihne do vzduchu a hodí na skaly; škrupina sa rozbije a orol zje korytnačku.

Každé zviera a rastlina sa nemôžu plne prispôsobiť všetkým podmienkam, ktoré sa vyvinuli počas života na Zemi. Akákoľvek adaptácia pretrváva, pokiaľ je podporovaná prírodným výberom, ale zmizne, akonáhle prestane byť užitočná. Ako príklad zmeny adaptácií možno uviesť vývoj ochranného sfarbenia motýľa brezového.

Základom Darwinovej teórie je teda doktrína prirodzeného výberu – hlavného a vedúceho faktora evolúcie. V boji o existenciu na základe dedičnej premenlivosti dochádza k dôslednej zmene adaptácií a prežitia najschopnejších, zvyšuje sa rozmanitosť foriem živej prírody, dochádza k procesu speciácie a všeobecnej progresívny vývoj Flóra a fauna. V tejto teórii boli vyriešené dva problémy: mechanizmus speciácie a pôvod účelovosti organického sveta.

Adaptabilita organizmov ako výsledok evolúcie (T.A. Kozlová, V.S. Kuchmenko. Biológia v tabuľkách. M., 2000)

Indikátory kondície

Rastliny

Zvieratá

Spôsoby získavania potravy

Absorpcia vody a minerálnych solí je zabezpečená intenzívnym vývojom korienkov a koreňových chĺpkov;
absorpcia slnečnej energie sa najúspešnejšie uskutočňuje širokými a tenkými listami;
zachytávanie a trávenie hmyzu a malých obojživelníkov močiarnymi rastlinami

Jesť listy na vysokých stromoch; zachytenie pomocou pasce a čakanie na potraviny; špeciálna štruktúra náustkov zaisťuje chytanie hmyzu z dlhých úzkych nôr, hryzenie trávy a chytanie lietajúceho hmyzu;

Chytanie a držanie koristi dravými cicavcami a vtákmi

Proti jedeniu

Majú ostne, ktoré poskytujú ochranu pred bylinožravcami;
obsahujú toxické látky;
rozetový tvar listov nie je k dispozícii na pasenie

Utekajú rýchlym útekom; mať ihly, škrupiny, odpudzujúci zápach a inú ochranu; ochranné sfarbenie šetrí za určitých podmienok

Adaptácia na abiotické faktory (chlad)

Padajúce listy; odolnosť proti chladu; konzervácia; vegetatívne orgány v pôde Let na juh; hrubý kabát; hibernácia; podkožného tuku

Expanzia na nové územia

Ľahké, okrídlené semená; húževnaté háčiky Lety vtákov; migrácia zvierat

Účinnosť reprodukcie

Prilákanie opeľovačov: farba kvetov, vôňa

Prilákanie sexuálneho partnera: svetlé perie, sexuálne atraktanty

Prirodzený výber je hybnou silou evolúcie

Prirodzený výber je proces zameraný na preferenčné prežitie zdatnejších a zničenie menej zdatných organizmov. Prispôsobenejší jedinci majú možnosť zanechať potomstvo. Ako materiál na výber slúžia jednotlivé dedičné zmeny. Škodlivé zmeny znižujú plodnosť a prežívanie jedincov, zatiaľ čo prospešné zmeny sa hromadia v populácii. Selekcia je vždy smerová: zachováva tie zmeny, ktoré najviac zodpovedajú podmienkam prostredia a zvyšuje plodnosť jedincov.

Selekcia môže byť individuálna, zameraná na zachovanie jednotlivých jedincov s vlastnosťami, ktoré zabezpečujú úspech v boji o existenciu v rámci populácie. Môže to byť aj skupinové, posilňujúce vlastnosti priaznivé pre skupinu.

I. I. Shmalhausen definoval formy prirodzeného výberu.

1. Stabilizačné – zamerané na udržanie priemerná norma reakcie vlastnosti voči jednotlivcom s extrémnymi, deviantnými vlastnosťami. Selekcia prebieha v konštantných podmienkach prostredia, je konzervatívna a je zameraná na zachovanie základných charakteristík druhu bez zmeny.

2. Jazda - vedie k upevňovaniu vyhýbacích charakteristík. Selekcia pôsobí v meniacich sa podmienkach prostredia, čo vedie k zmenám v priemernej rýchlosti reakcie a evolúcii druhu.

3. Rušivé, trhacie, - zamerané na udržanie jedincov s extrémnymi vlastnosťami a zničenie jedincov s priemernými vlastnosťami. Pôsobí v meniacich sa podmienkach, vedie k rozdeleniu jednej populácie a vytvoreniu dvoch nových populácií s opačnými charakteristikami. Selekcia môže viesť k vzniku nových populácií a druhov. Napríklad populácie bezkrídlových a okrídlených foriem hmyzu.

Akákoľvek forma selekcie sa nevyskytuje náhodou; pôsobí prostredníctvom zachovania a hromadenia užitočných vlastností. Selekcia je pre druh úspešnejšia, čím väčší je rozsah variability a tým väčšia je diverzita genotypov.

Fitness je relatívna výhodnosť štruktúry a funkcií organizmu, ktorá je výsledkom prirodzeného výberu eliminujúceho neprispôsobených jedincov. Znaky vznikajú v dôsledku mutácií. Ak zvyšujú vitalitu organizmu, jeho plodnosť a umožňujú mu rozširovať jeho rozsah, potom sa takéto vlastnosti „vychytávajú“ selekciou, fixujú sa v potomstve a stávajú sa adaptáciami.

Typy zariadení.

Tvar tela zvierat im umožňuje ľahko sa pohybovať vo vhodnom prostredí a robí organizmy medzi predmetmi nepostrehnuteľné. Napríklad aerodynamický tvar tela rýb, prítomnosť dlhých končatín u kobylky.

Maskovanie je získanie podobnosti organizmu s nejakým objektom v prostredí, napríklad podobnosť so suchým listom alebo stromovou kôrou krídel motýľa. Tvar tela palicovitého hmyzu ho robí neviditeľným medzi vetvami rastlín. Pipefish nie je viditeľný medzi riasami. U rastlín tvar kvetu: poloha na výhonku podporuje opelenie.


Ochranné sfarbenie ukrýva organizmus v prostredí a robí ho neviditeľným. Napríklad farba zajaca je biela a farba kobylky je zelená. Roztrhané sfarbenie - striedanie svetlých a tmavých pruhov na tele vytvára ilúziu šerosvitu, rozmazáva kontúry zvieraťa (zebry, tigre).

Varovné sfarbenie indikuje prítomnosť toxických látok alebo špeciálnych obranných orgánov a nebezpečenstvo organizmu pre predátora (osy, hady, lienky).

Mimikry je napodobňovanie menej chráneného organizmu jedného druhu viac chráneným organizmom iného druhu (alebo objektmi životného prostredia), ktoré ho chránia pred zničením (osy, nejedovaté hady).

Adaptívne správanie u zvierat je hrozivá póza, ktorá varuje a odstrašuje nepriateľa, mrazenie, starostlivosť o potomstvo, skladovanie potravy, stavanie hniezda a nory. Správanie zvierat je zamerané na ochranu a zachovanie pred nepriateľmi a škodlivé účinky enviromentálne faktory.

Rastliny sa tiež prispôsobili: tŕne chránia pred zjedením; svetlá farba kvetov priťahuje opeľujúci hmyz; iný čas dozrievanie peľu a vajíčok zabraňuje samoopeleniu; rozmanitosť ovocia podporuje šírenie semien.

Všetky adaptácie sú relatívnej povahy, pretože fungujú za určitých podmienok, na ktoré je organizmus prispôsobený. Keď sa podmienky zmenia, adaptácie nemusia chrániť organizmus pred smrťou, a preto príznaky prestávajú byť adaptívne. Úzka špecializácia môže v zmenených podmienkach spôsobiť smrť.

Dôvodom vzniku adaptácií je, že organizmy, ktoré nespĺňajú tieto podmienky, hynú a nezanechávajú potomstvo. Organizmy, ktoré prežijú boj o existenciu, majú možnosť odovzdávať svoj genotyp a upevňovať ho po generácie.