Боротьба з несприятливими умовами довкілля (пристосування)

Несприятливі умови довкілля (мороз, посуха, нестача вологи, світла, зменшення вмісту розчиненого у питній воді кисню тощо. буд.) перешкоджають нормальної життєдіяльності організмів. У сильні морози збільшується ймовірність загибелі серед тварин, що мешкають у ґрунті (кроти, дощові черв'яки). Взимку за нестачі розчиненого у питній воді кисню гинуть водні тварини, риби. Насіння рослин заноситься вітром у несприятливі місця і не проростає. Непристосовані організми залишають потомства. З курсу 10 класу відомо, що мінливість - це властивість, характерна для всіх організмів. Зміна організмів під впливом умов довкілля називається модифікаційною мінливістю, а зміна генів і хромосом - мутаційною мінливістю. Модифікаційну мінливість іноді називають неспадковою мінливістю. Розвиток фенотипу організму визначається взаємодією його спадкової основи - генотипу - з умовами зовнішнього середовища. При тому самому генотипі, але за різних умов розвитку ознаки організму (його фенотип) можуть істотно відрізнятися. За допомогою модифікаційної мінливості у багатьох особин підвищується пристосованість до навколишнього середовища, що може мати важливе значення для збереження та процвітання виду. Модифікаційна мінливість зустрічається в організмів всіх видів під впливом нових життєвих умов, але вона не успадковується. Причини цього полягають у зміні ознак нащадків у нових умовах середовища та формуванні у них пристосованості. Мутація – мінливість окремих організмів, пов'язана із зміною генотипу. Тому мутації спадкові і немає пристосованих властивостей. Природний відбір у природі йде безперервно протягом століть. Нові ознаки з'являються лише в організмів, пристосованих доумов природи. Між організмом та середовищем формується взаємозв'язок (єдність). Ч. Дарвін визначив природний відбір як збереження та розмноження особин, найбільш пристосованих та загибель найменш пристосованих. Розглянемо приклади боротьби організмів із несприятливими умовами середовища. Як відомо, погода у високогір'ї холодна, влітку зі спекотними вітрами, а рельєф нерівний, гірсько-горбистий. Безперервний вітер висушує ґрунт, зменшує вологу. Рослини гірських місць низькі, присадкуваті. Через постійні вітри всі види рослин (дерево, чагарник, трава) низькорослі. Густо переплетені гілки чагарників стелиться землею. Тварини притискаються до каміння. Співочі птахи співають сидячи на землі. Метелики також літають низько. Темні, неяскраві крила їх добре поглинають тепло. Павуки не тчуть павутиння, а ховаються під камінням, у ущелинах ґрунту, живуть у старих норах. Організми пристосовані по-різному також до відкритої місцевості степу. Наприклад, незважаючи на те, що коріння рослин добре розвинене, їх листові пластинки тонкі. Коренева система ковили - рослини, типового для степових зон, глибоко йде в ґрунт, а надземні органи утворюють кущ. Між стеблами цього куща взимку накопичується сніг, що зберігає вологу, а навесні забезпечує рослину вологою. З настанням спеки тонкі листові пластинки рослин можуть згортатися устьичною стороною всередину, і зменшується випаровування. Всі органи рослин посушливих місць покриті м'якими, дрібними, повстяними волосками, тому вони мають світло-сірий колір. Захистом від випаровування та сонячних променів є м'яке опушення листя волосками, восковий наліт. У жарких умовах рослини з великим зеленим листям і ніжною кореневою системою в результаті природного відбору не виживають. Рослини сухих місцепроживання для збереження життя здатнінакопичувати велику кількість води у своїх тканинах. Наприклад, кімнатна рослина кактус (батьківщина - Південна Америка) має соковите стебло, тому що в ньому накопичується волога. У складі деяких кактусів міститься до 96% води. Кактуси заввишки 20 м у стеблі містять до 3 тис. л води. Листя у них видозмінене в колючки, а продихи розташовані в стеблі. При цьому листя виконує захисну функцію, а стебло - асиміляційну. При нестачі вологи тюльпани навесні дуже рано цвітуть і за короткий час у них дозрівають плоди та насіння. Після засихання надземних органів волога та поживні речовини накопичуються в цибулинах, які потім навесні знову використовуються для розвитку проростків. Очиток, родіола, алое накопичують запас води в листі. Коренева система саксаулу проникає дуже глибоко, до ґрунтової води. При нестачі вологи саксаул скидає молоді пагони, тим самим сприяє зменшенню випаровування. Під час сильної спеки у евкаліпта, карагани листя повертаються рубом до світла. Плоди яблуні, сливи, винограду, листя капусти, очитка, фікуса покриваються водонепроникним восковим нальотом. Корковий шар, розташований під корою дерев (дуб, береза та ін.), захищає від зволоження та перепаду температури. Види боротьби за існування представлені на рис. 20.

Мал. 20. Боротьба за існування та її форми: 1 - чаплі (внутрішньовидова боротьба); 2 - вершник, що відкладає яйце в гусеницю (міжвидова боротьба); 3 — юкка деревоподібна, росте в спекотних пустелях Мексики, де випадає не більше 125 мм опадів на рік (боротьба з несприятливими умовами життя). відповіді занесіть великою літерою: "Е" - природний відбір, "І" - штучний відбір.

Серед тварин також виживають найбільшпристосовані до умов середовища. Суслики, черепахи влітку впадають у сплячку. Літня сплячка спостерігається у них за дуже високих температур і зниження вологості повітря. Так, деякі види черепах запасають у сечовому міхурі воду, яка за необхідності переходить у кров. Запас жиру тварини відкладають у горбу (верблюд), хвості (види тушканчиків), при окисненні якого утворюється метаболічна вода. Нестача вологи відноситься до фізичного фактора. Відбір регулює пристосованість організмів, забезпечує збереження витриваліших особин та зникнення слабких. У перезволожених місцях відбір відбувається в іншому напрямку. У басейні річки Амазонки у тропічних лісах періодично бувають повені. Під час повені ссавці, що живуть там, забираються на верхівку дерева, зберігаючи тим самим собі життя. Пристосування до довкілля вони з'являється не відразу. В результаті природного відбору поступово з покоління до покоління передаються особисті ознаки організму.

Модифікаційна (неспадкова) мінливість. Мутаційна (спадкова) мінливість.

Назвіть несприятливі умови природи.
Наведіть приклади рослин та тварин, пристосованих до умов високогір'я.

Як пристосовані рослини до рівнинної території?
Поясніть засоби захисту пустельних рослин від несприятливих умов середовища.
Назвіть тварин, які впадають у літню сплячку, поясніть причини.
Порівняйте природний та штучний відбір.

У процесі відбору витривалість організму посилюється.
Нові ознаки шкідливі для організму.
Бере початок із розвитку рослинництва та тваринництва.
В результаті утворюється новий вигляд.
В результаті отримують породи та сорти.
Процес повільний, непомітний.
Зміна необхідних ознак планується.
Процес безперервно йде з життя на Землі.
Нові ознаки, що з'явилися, корисні для організму.

Лабораторна робота № 2Знайомство з видами боротьби за існуванняМатеріали та обладнання: солодка (солодка гладка, брунець), рогоз, коробочка маку , гербарії (можна тільки плоди), проростки пшениці, ячменю та ін, пророщені в посуді за 15-20 днів (по 10 насінин), кімнатні рослини - кактус, алое, гербарій рослин сухих місць проживання, шингіль, жузгун, ковила, саксаул і ін (не обов'язково брати всі рослини, досить якогось одного), поширені бур'яни (мар, пирій, берізка); рослина-паразит "повиліка" (зустрічається всюди).Завдання

Для знайомства з прикладами інтенсивного розмноження організмів: підрахувати кількість насіння в бобі солодки, коробочці маку, головці рогозу, переконатися у безлічі насіння та зробити відповідний висновок.
Для знайомства з прикладами внутрішньовидової боротьби: визначити кількість проростків, що виросли, серед них — скільки слабких і сильних проростків ячменю і пшениці. Вимірювання висоти проростків. Визначення причин боротьби за існування усередині одного виду.
Приклади міжвидової боротьби; вплив бур'янів та паразитів на культурні рослини; знайомство із будовою на гербарних матеріалах. З'ясування причин боротьби за існування.
Види боротьби з несприятливими умовами довкілля з прикладу кімнатних рослин — кактуса, алое; вміння виявляти органи, схильні до змін, як і чому це відбувається. Зверніть увагу на зовнішні ознаки піщаних, безлюдних, степових рослин і зробіть відповідний висновок.

Дайте відповідь на наступніпитання для закріплення результатів лабораторної роботи:

Яка користь інтенсивності розмноження для організму?
Що більше гине видів, то більше вони розмножуються. Як ви поясните * це?
Поясніть та наведіть приклади конкуренції міжвидової боротьби.
З якими видами міжвидової боротьби (конкуренція, хижацтво, паразитизм) ви познайомилися на лабораторному занятті?
До якого виду міжвидової боротьби належить боротьба між культурною рослиною та бур'яном?
Чи існує паразитизм серед тварин у міжвидовій боротьбі? Доведіть на прикладі.
Наведіть інші приклади міжвидової боротьби, яких не було у лабораторній роботі.
Яку зміну внутрішньовидової боротьби ви помітили серед проростків пшениці, гороху, вирощених в одному посуді та в однакових умовах?

Чому сходи неоднакові, чи не всі проросли?

Як пристосований кактус до несприятливих умов довкілля?

Які особливості алое, чим він відрізняється від кактусу?
За якими ознаками та змінами рослин сухих місць проживання (жузгун, саксаул, шингіл) можна визначити їхній вид боротьби з несприятливими умовами середовища?