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4. Adaptação dos organismos e sua natureza relativa

Aptidão é a conveniência relativa da estrutura e funções de um organismo, que é o resultado da seleção natural que elimina indivíduos inadaptados. As características surgem como resultado de mutações. Se aumentam a vitalidade de um organismo, a sua fertilidade, e lhe permitem expandir o seu alcance, então tais características são “captadas” pela seleção, fixadas na prole e tornam-se adaptações.

Tipos de dispositivos.

O formato do corpo dos animais permite que eles se movam facilmente no ambiente apropriado e torna os organismos imperceptíveis entre os objetos. Por exemplo, o formato aerodinâmico do corpo dos peixes, a presença de membros longos em um gafanhoto.

Camuflagem é a aquisição da semelhança de um organismo com algum objeto do ambiente, por exemplo, a semelhança com uma folha seca ou casca de árvore das asas de uma borboleta. O formato do corpo do bicho-pau o torna invisível entre os galhos das plantas. O peixe-cachimbo não é visível entre as algas. Nas plantas, o formato da flor: a posição no caule promove a polinização.

A coloração protetora esconde o organismo no ambiente, tornando-o invisível. Por exemplo, a cor da lebre é branca e a cor do gafanhoto é verde. Desmembramento da coloração - a alternância de listras claras e escuras no corpo cria a ilusão de claro-escuro, borrando os contornos do animal (zebras, tigres).

A coloração de advertência indica a presença de substâncias tóxicas ou órgãos especiais de defesa e o perigo do organismo para um predador (vespas, cobras, joaninhas).

Mimetismo é a imitação de um organismo menos protegido de uma espécie por um organismo mais protegido de outra espécie (ou objetos ambientais), que o protege da destruição (moscas vespas, cobras não venenosas).

O comportamento adaptativo em animais é uma postura ameaçadora que alerta e afugenta o inimigo, congelando, cuidando da prole, armazenando alimentos, construindo ninho e tocas. O comportamento animal visa proteger e preservar dos inimigos e dos efeitos nocivos dos fatores ambientais.

As plantas também desenvolveram adaptações: os espinhos protegem contra serem comidos; a cor viva das flores atrai insetos polinizadores; diferentes tempos de maturação do pólen e do óvulo impedem a autopolinização; a diversidade de frutas promove a dispersão de sementes.

Todas as adaptações são de natureza relativa, pois operam sob certas condições às quais o organismo está adaptado. Quando as condições mudam, as adaptações podem não proteger o organismo da morte e, portanto, os sinais deixam de ser adaptativos. A especialização restrita pode causar a morte em condições alteradas.

A razão para o surgimento das adaptações é que os organismos que não atendem a essas condições morrem e não deixam descendentes. Os organismos que sobrevivem à luta pela existência têm a oportunidade de transmitir o seu genótipo e consolidá-lo ao longo das gerações.

5. Especiação

A microevolução é um processo evolutivo que ocorre dentro de uma espécie, levando à sua mudança e ao surgimento de uma nova espécie. O processo de especiação começa nas populações, portanto uma população é uma estrutura evolutiva elementar.

Em populações ideais, aplica-se a lei de Hardy-Weinberg - a lei do equilíbrio genético, segundo a qual a proporção das frequências dos genes dominantes e recessivos permanece inalterada de geração em geração. Uma população ideal atende aos seguintes requisitos:

a) um tamanho populacional ilimitadamente grande;

b) cruzamento livre de indivíduos - panmixia;

c) ausência de processo de mutação e seleção; d) ausência de migração de indivíduos – isolamento da população.

Nas populações, as frequências dos genes A e a correspondem à fórmula

onde p é a frequência de ocorrência do gene A; c - frequência de ocorrência do gene a. Numa população ideal, as frequências das combinações genotípicas AA:Aa:aa permanecem inalteradas e correspondem à fórmula:

p 2 (AA) + 2rya (Aa) + a 2 (aa) = 1.

Contudo, em populações reais as condições de uma população ideal não são satisfeitas. S.S. Chetverikov estabeleceu que o processo de mutação nas populações ocorre constantemente, mas as mutações são principalmente recessivas e ocultas nos heterozigotos. Com homogeneidade fenotípica externa, observa-se heterogeneidade genotípica da população. S.S. Chetverikov concluiu que as populações naturais estão saturadas de mutações, o que é uma reserva oculta de variabilidade hereditária e leva a uma violação do equilíbrio genético. Mudanças aleatórias e não direcionais nas frequências alélicas em uma população são chamadas de deriva genética.

Em condições naturais, são observadas flutuações periódicas no número de indivíduos, que estão associadas a fenômenos sazonais, mudanças climáticas, desastres naturais, etc. As flutuações no número de indivíduos em uma população são chamadas de ondas populacionais. Eles foram descobertos pela primeira vez por S.S. Chetverikov. As ondas populacionais são uma das causas da deriva genética, que provoca os seguintes fenômenos: aumento da homogeneidade genética (homozigosidade) da população; concentração de alelos raros; preservação de alelos que reduzem a viabilidade dos indivíduos; mudanças no pool genético em diferentes populações. Todos esses fenômenos levam a transformações evolutivas na estrutura genética da população e, posteriormente, a mudanças nas espécies.

Métodos de especiação.

Um fator importante na evolução é o isolamento, que leva à divergência de características dentro de uma espécie e impede o cruzamento de indivíduos. O isolamento pode ser geográfico e ecológico, portanto, distinguem-se dois métodos de especiação.

Especiação geográfica - novas formas de organismos surgem devido à ruptura de distribuição e ao isolamento espacial. Em cada população isolada, o pool genético muda devido à deriva genética e à seleção. Em seguida vem o isolamento reprodutivo, que leva à formação de novas espécies.

As razões para a diferença de distribuição podem ser a construção de montanhas, geleiras, formação de rios e outros processos geológicos. Por exemplo, várias espécies de lariços, pinheiros e papagaios australianos foram formadas como resultado da ruptura da área de distribuição.

A especiação ecológica é um método de especiação no qual novas formas ocupam diferentes nichos ecológicos dentro do mesmo habitat. O isolamento ocorre devido à discrepância entre o horário e local de cruzamento, comportamento animal, adaptação a diferentes polinizadores nas plantas, uso de diferentes alimentos, etc. Por exemplo, espécies de truta Sevan têm diferentes locais de desova, espécies de botões de ouro são adaptadas para vida em diferentes condições.

A especiação geográfica e ecológica procede de acordo com o seguinte esquema:

isolamento de uma população - "acúmulo de mutações -" isolamento - "divergência de caracteres -" formação de uma subespécie - "isolamento reprodutivo -" formação de uma espécie.

São processos muito longos. A força motriz por trás da especiação é a seleção natural impulsionadora e perturbadora.

6. Macroevolução

A macroevolução é uma evolução supraespecífica, como resultado da formação de táxons maiores (famílias, ordens, classes, tipos). Não possui mecanismos específicos e é realizado de forma semelhante aos mecanismos da microevolução. A macroevolução ocorre ao longo de períodos de tempo historicamente vastos e é inacessível ao estudo e observação diretos. A. N. Severtsov e I. I. Shmalgauzen estabeleceram duas direções principais do processo evolutivo: progresso biológico e regressão biológica.

A regressão biológica é caracterizada por um estreitamento do intervalo; diminuição do número de espécies; redução do número de populações e diminuição das unidades sistemáticas; a predominância da mortalidade sobre a taxa de natalidade.

Isso leva a uma redução no número de espécies em um gênero, no número de gêneros em uma família (às vezes até um), em famílias em uma ordem (uma), etc. Por exemplo, uma diminuição no número de cavalinhas e musgos. O tigre Ussuri está à beira da extinção.

Maneiras de alcançar o progresso biológico.

Estabelecido por A. N. Severtsov e associado a todos os tipos de transformações na estrutura dos organismos.

Aromorfose é arogênese, ou progresso morfofisiológico, acompanhado por grandes mudanças na estrutura dos organismos e aumento no nível de sua organização. As aromorfoses são de natureza geral e não se adaptam a condições especiais. Eles oferecem uma oportunidade para desenvolver novos habitats e expandir seu alcance. Como resultado das aromorfoses, surgiram táxons tão grandes como tipos e classes.

A idioadaptação é a alogênese, acompanhada pela aquisição pelo corpo de adaptações particulares às condições ambientais e ao habitat sem alterar o nível de organização. O desenvolvimento de novos ambientes de vida está em andamento. As mudanças que ocorrem são de natureza adaptativa, às vezes com especialização restrita a uma condição específica. Como resultado, dentro de um grupo sistemático, ocorre divergência de caracteres e formam-se táxons menores: ordens, famílias, gêneros. Em indivíduos de diferentes grupos taxonômicos pode-se observar convergência - convergência de caracteres como resultado da adaptação de diferentes organismos às mesmas condições de vida (borboletas e pássaros, baleias e peixes). É assim que surgem órgãos semelhantes.

Às vezes, há um desenvolvimento independente de caracteres semelhantes em grupos de organismos intimamente relacionados - paralelismo. Por exemplo, o desenvolvimento de nadadeiras em pinípedes (morsas e focas).

Regras de evolução.

1. A evolução é irreversível. Qualquer grupo sistemático não pode remontar a um ancestral original. Às vezes ocorrem atavismos, mas são isolados. Os anfíbios não podem novamente dar origem aos peixes dos quais evoluíram.

2. A evolução é progressiva e visa desenvolver adaptações a quaisquer condições de existência.

3. Cada aumento do nível de organização - aromorfose - é acompanhado de adaptações particulares - idioadaptação, e em casos especiais - degeneração.

Eles têm uma estrutura semelhante como resultado da existência em condições semelhantes e da seleção natural igualmente dirigida. 5 MICROEVOLUÇÃO E MACROEVOLUÇÃO evolução seleção natural especiação O conceito dos processos de micro e macroevolução. A teoria da evolução e princípios da sistemática biológica. Monofilia é a origem de um táxon de um ancestral comum. De acordo com as ideias modernas, ...

Número de espécies 5. O papel do homem no aumento da produtividade das agrocenoses: criação de variedades de plantas e raças animais altamente produtivas, seu cultivo utilizando as tecnologias mais recentes, tendo em conta a biologia dos organismos (necessidades de nutrientes, necessidades de calor das plantas, umidade , etc.), combate a doenças e pragas, execução atempada de trabalhos agrícolas, etc.

O nitrogênio e as substâncias orgânicas são obtidas da planta. Este fenômeno é chamado de simbiose. Bilhete nº 23 1. 1. A seleção é a ciência da criação de novas variedades de plantas e raças de animais. Uma raça (variedade) é uma população criada artificialmente que se caracteriza por características biológicas hereditárias, características morfológicas e fisiológicas e produtividade. 2.C.Darwin - ...

Equilíbrio na biosfera, diversidade biológica. Criação de parques nacionais, reservas da biosfera, monitoramento, etc. 3. As características da classe e da família são as mesmas, a diferença está na forma A raiz é mais poderosa no jardim, as folhas são maiores na floresta, a. a borda da folha é menos recortada no morango, o fruto é maior no morango. Bilhete nº 5 1. H20 - o mais simples. Na célula, o H2O existe em dois estados: livre (95%)...

A adaptação de um organismo ao seu ambiente desempenha um papel importante na sobrevivência dos seres vivos e é resultado da seleção natural.

A existência de um mecanismo de aptidão evolutiva garante a máxima adaptação às condições em que a espécie vive.

Adaptabilidade - o que é isso?

Consiste na correspondência das características estruturais, processos fisiológicos e comportamento de um organismo vivo com o ambiente em que vive.

Este mecanismo aumenta as chances de sobrevivência, nutrição ideal, acasalamento e criação de descendentes saudáveis. Esta é uma característica universal característica de todas as criaturas do planeta, desde bactérias até formas de vida superiores.

Este mecanismo de adaptação manifesta-se de forma muito diversa. Plantas, animais, peixes, pássaros, insetos e outros representantes da flora e da fauna são bastante inventivos na escolha de meios que ajudem a preservar suas espécies.

O resultado é uma mudança na cor, formato do corpo, estrutura dos órgãos, métodos de reprodução e nutrição.

Características de adaptação ao meio ambiente e seus resultados

Por exemplo, o corpo do sapo se mistura com a cor da água e da grama e o torna invisível aos predadores. A lebre com raquetes de neve muda de cor de cinza para branco no inverno, o que a ajuda a ficar invisível no fundo da neve.

O camaleão é considerado o campeão na prática da camuflagem. Mas, infelizmente, a ideia de que se adapta à cor do local onde se encontra simplifica um pouco a imagem real. A mudança de cor deste incrível lagarto é uma resposta à exposição à temperatura do ar, aos raios ultravioleta do sol e até depende do humor.

E a joaninha, em vez da camuflagem, usa outra estratégia de seleção de cores - assustar. Sua rica cor vermelha com pontos pretos dá um sinal de que esse inseto pode ser venenoso. Isso não é verdade, mas que diferença faz se tal movimento ajuda você a sobreviver?

A cabeça do pica-pau é um excelente exemplo da formação de uma determinada forma corporal, da estrutura e do funcionamento dos órgãos. O pássaro tem um bico poderoso, mas elástico, uma língua muito longa e fina e um sistema de absorção de choque que protege o cérebro de lesões quando o bico do pássaro atinge o tronco de uma árvore com grande força.

Uma descoberta interessante é a “agressão” nas plantas. Pétalas de urtiga são uma excelente forma de proteção contra herbívoros. O espinho de camelo modificou folhas e raízes, graças às quais retém a umidade com sucesso em condições desérticas. O método de alimentação da sundew, que se alimenta de moscas, permite obter nutrientes de uma forma pouco característica da planta.

Especiação geográfica

Também é apropriado usar o termo formação “alopátrica” de espécies. Está associada à expansão do seu habitat, quando a espécie ocupa territórios cada vez maiores. Ou com o facto do território estar dividido por barreiras naturais – rios, montanhas, etc.

Em tal situação, ocorre uma colisão com novas condições e novos “vizinhos” - espécies com as quais é preciso aprender a interagir. Com o tempo, isso leva ao fato de que, graças à capacidade de adaptação, a espécie começa a formar e consolidar geneticamente novos traços vantajosos.

Representantes de populações geograficamente isoladas não cruzam. Como resultado, eles começam a ter uma série de diferenças bastante marcantes em relação aos seus parentes. Assim, o lobo marsupial e o lobo da ordem dos carnívoros, como resultado da seleção, divergiram bastante em suas características.

Especiação ecológica

Não associado à expansão direta do alcance. Ocorre porque dentro do mesmo habitat as condições de vida podem variar.

Assim, entre as plantas, um exemplo é a diversidade de espécies do dente-de-leão, que varia na Eurásia.

Natureza relativa da aptidão do cacto

A planta demonstra uma incrível capacidade de sobreviver nas mais severas condições de seca: uma película cerosa e espinhos minimizam a evaporação, um sistema radicular bem desenvolvido é capaz de penetrar profundamente no solo e acumular umidade, e as agulhas protegem contra herbívoros. Mas, em situação de chuvas torrenciais, o cacto morre por excesso de umidade devido ao apodrecimento do sistema radicular.

Padrões relativos de aptidão do urso polar

Em latim, esse urso é chamado Ursus maritima, que significa urso marinho. Sua pelagem está perfeitamente adaptada à água fria.

Não permite a passagem de água durante a natação e bloqueia quase completamente a transferência de calor da pele do animal. Mas, se você colocar um urso polar no habitat mais quente de seus parentes marrons, ele morrerá por superaquecimento.

Natureza relativa da aptidão da toupeira

Este animal vive principalmente no solo. Possui corpo aerodinâmico, membros poderosos em forma de pá com garras desenvolvidas. Ele cava túneis de vários metros com muita habilidade.

E, ao mesmo tempo, ele não está nada orientado na superfície: seu sistema visual é pouco desenvolvido e ele só consegue se mover rastejando.

Natureza relativa da aptidão do camelo

A corcunda do camelo é o seu orgulho! Água preciosa se acumula ali em condições de seca. Claro, não no sentido literal, água - são moléculas de H2O associadas a células lipídicas e adiposas.

O animal consegue suportar a fome por muito tempo, deitar na areia quente e a transpiração é minimizada. Não foi à toa que os nômades do Saara andavam de camelo. Mas, infelizmente, em condições de neve, essa beleza resistente não consegue lidar com o movimento, a nutrição e a manutenção da temperatura corporal.

O que caracteriza a adaptabilidade das plantas à polinização por insetos?

As flores das plantas são lindas, diferentes umas das outras, dá vontade de admirá-las! É verdade que o significado biológico desta beleza não é de forma alguma agradar a uma pessoa.

A principal tarefa de uma planta com flores é atrair insetos polinizadores. Vários métodos principais são utilizados para isso: a cor viva das flores grandes, um aroma agradável para os insetos, o amontoamento de pequenas flores em inflorescências e, claro, o néctar nutritivo dentro da flor.

Conclusão sobre a adaptabilidade dos organismos ao seu ambiente

Identificar padrões e estudar as adaptações do mundo animal nas diversas formas de vida terrestre, aquática e aérea é um tema importante e infinitamente interessante para os pesquisadores. Porque revela os principais caminhos do processo evolutivo de modificação dos seres vivos.

No século 19 a pesquisa trouxe cada vez mais dados novos que revelam a adaptabilidade de animais e plantas às condições ambientais; a questão das razões desta perfeição do mundo orgânico permaneceu em aberto. Darwin explicou a origem da aptidão no mundo orgânico através da seleção natural.

Vamos primeiro nos familiarizar com alguns fatos que indicam a adaptabilidade dos animais e das plantas.

Exemplos de adaptação no mundo animal. Várias formas de coloração protetora são comuns no mundo animal. Eles podem ser reduzidos a três tipos: proteção, advertência, camuflagem.

Coloração protetora ajuda o corpo a se tornar menos perceptível no contexto da área circundante. Entre a vegetação verde, insetos, moscas, gafanhotos e outros insetos costumam ser de cor verde. A fauna do Extremo Norte (urso polar, lebre polar, perdiz branca) é caracterizada pela coloração branca. Nos desertos, os tons amarelos predominam nas cores dos animais (cobras, lagartos, antílopes, leões).

Coloração de aviso distingue claramente o organismo no ambiente com listras e manchas brilhantes e variadas (ficha 2). É encontrada em insetos venenosos, ardentes ou que picam: abelhas, vespas, abelhas, besouros. Coloração brilhante e de advertência geralmente acompanha outros meios de defesa: cabelos, espinhos, picadas, líquidos cáusticos ou de cheiro pungente. O mesmo tipo de coloração é ameaçador.

Disfarce pode ser alcançado pela semelhança na forma e cor do corpo com qualquer objeto: folha, galho, galho, pedra, etc. Quando em perigo, a lagarta da mariposa se estica e congela em um galho como um galho. Uma mariposa imóvel pode facilmente ser confundida com um pedaço de madeira podre. A camuflagem também é alcançada mimetismo. Mimetismo refere-se a semelhanças de cor, formato corporal e até mesmo comportamento e hábitos entre duas ou mais espécies de organismos. Por exemplo, abelhas e moscas vespas, que não têm ferrão, são muito semelhantes aos zangões e moscas vespas - insetos que picam.

Não se deve pensar que a coloração protetora necessariamente e sempre salva os animais do extermínio pelos inimigos. Mas os organismos ou grupos deles com cores mais adaptadas morrem com muito menos frequência do que aqueles que são menos adaptados.

Juntamente com a coloração protetora, os animais desenvolveram muitas outras adaptações às condições de vida, expressas em seus hábitos, instintos e comportamento. Por exemplo, em caso de perigo, as codornizes descem rapidamente para o campo e congelam em posição imóvel. Nos desertos, cobras, lagartos e besouros se escondem do calor na areia. No momento de perigo, muitos animais assumem 16 poses ameaçadoras.

Exemplos de adaptação em plantas.Árvores altas, cujas copas são sopradas livremente pelo vento, via de regra, apresentam frutos e sementes com flocos. A vegetação rasteira e os arbustos onde vivem os pássaros são caracterizados por frutos de cores vivas e polpa comestível. Muitas gramíneas têm frutos e sementes com ganchos com os quais se prendem ao pêlo dos mamíferos. Uma variedade de dispositivos evitam a autopolinização e garantem a polinização cruzada das plantas.

Nas plantas monóicas, as flores masculinas e femininas não amadurecem ao mesmo tempo (pepinos). As plantas com flores bissexuais são protegidas da autopolinização pelas diferentes maturação dos estames e pistilos ou pelas peculiaridades de sua estrutura e posição relativa (nas prímulas). Mais exemplos: tenros brotos de plantas primaveris - anêmona, chistyaka, talhadia azul, cebola de ganso, etc. - toleram temperaturas abaixo de zero devido à presença de uma solução concentrada de açúcar na seiva celular. Crescimento muito lento, baixa estatura, folhas pequenas, raízes superficiais de árvores e arbustos na tundra (salgueiro, bétula, zimbro), desenvolvimento extremamente rápido da flora polar na primavera e no verão - todas essas são adaptações à vida em condições de permafrost.

Variedade de dispositivos

As espécies de plantas e animais diferem em sua adaptabilidade não apenas às condições do ambiente inorgânico, mas também entre si. Por exemplo, em uma floresta de folhas largas, a cobertura de grama na primavera é formada por plantas que gostam de luz (corydalis, anêmona, pulmão, chistyak) e no verão por plantas tolerantes à sombra (budra, lírio do vale, Zelenchuk). Os polinizadores de plantas com floração precoce são principalmente abelhas, zangões e borboletas; As plantas com flores de verão são geralmente polinizadas por moscas. Numerosos pássaros insetívoros (oriole, pica-pau), nidificando na floresta de folhas largas, destroem suas pragas.

No mesmo habitat, os organismos apresentam adaptações diferentes. O pássaro dipper não possui membranas natatórias, embora obtenha seu alimento pela água, mergulhando, usando as asas e agarrando-se às pedras com os pés. A toupeira e o rato-toupeira pertencem a animais escavadores, mas o primeiro escava com os membros e o segundo faz passagens subterrâneas com a cabeça e incisivos fortes. A foca nada com nadadeiras e o golfinho usa a nadadeira caudal.

A origem das adaptações nos organismos. A explicação de Darwin sobre o surgimento de adaptações complexas e diversas a condições ambientais específicas era fundamentalmente diferente da compreensão de Lamarck sobre esta questão. Esses cientistas também diferiram bastante na identificação das principais forças motrizes da evolução.

A teoria de Darwin dá uma explicação materialista completamente lógica da origem, por exemplo, da coloração protetora. Consideremos o aparecimento da cor verde do corpo das lagartas que vivem nas folhas verdes. Seus ancestrais poderiam ter sido pintados de alguma outra cor e não comiam folhas. Suponha que, devido a algumas circunstâncias, eles foram forçados a passar a comer folhas verdes. É fácil imaginar que os pássaros bicaram muitos desses insetos, bem visíveis contra o fundo verde. Dentre as diversas alterações hereditárias que sempre são observadas na prole, podem ocorrer alterações na cor do corpo das lagartas, tornando-as menos perceptíveis nas folhas verdes. Das lagartas com tonalidade esverdeada, alguns indivíduos sobreviveram e deram descendentes férteis. Nas gerações subsequentes, continuou o processo de sobrevivência preferencial das lagartas, menos perceptível pela cor nas folhas verdes. Com o tempo, graças à seleção natural, a cor verde do corpo das lagartas tornou-se cada vez mais consistente com o fundo principal.

O surgimento do mimetismo também pode ser explicado apenas pela seleção natural. Organismos com os menores desvios na forma, cor e comportamento do corpo, aumentando sua semelhança com animais protegidos, tiveram maior oportunidade de sobreviver e deixar numerosos descendentes. O percentual de morte desses organismos foi menor do que aqueles que não apresentaram alterações benéficas. De geração em geração, a mudança benéfica foi fortalecida e melhorada através do acúmulo de sinais de semelhança com animais protegidos.

A força motriz da evolução é a seleção natural

Teoria de Lamarck revelou-se completamente impotente para explicar a conveniência orgânica, por exemplo, a origem de vários tipos de coloração protetora. É impossível presumir que os animais “praticaram” as cores ou padrões do corpo e adquiriram aptidão através do exercício. Também é impossível explicar a adaptação mútua dos organismos entre si. Por exemplo, é completamente inexplicável que a tromba das abelhas operárias corresponda à estrutura da flor de certos tipos de plantas que polinizam. As abelhas operárias não se reproduzem e, embora as abelhas rainhas produzam descendentes, não podem “exercitar” a sua tromba porque não recolhem pólen.

Recordemos as forças motrizes da evolução segundo Lamarck: 1) “o desejo de progresso da natureza”, como resultado do qual o mundo orgânico se desenvolve de formas simples para complexas, e 2) o efeito mutável do ambiente externo (diretamente nas plantas e animais inferiores e indiretamente com a participação do sistema nervoso em animais superiores).

A compreensão de Lamarck da gradação como um aumento gradual na organização dos seres vivos de acordo com leis “imutáveis” leva essencialmente ao reconhecimento da fé em Deus. A teoria da adaptação direta dos organismos às condições ambientais através do aparecimento apenas de mudanças adequadas neles e da herança obrigatória de características assim adquiridas decorre logicamente da ideia de conveniência primordial. A herança de características adquiridas não foi confirmada experimentalmente.

Para mostrar mais claramente a principal diferença entre Lamarck e Darwin na compreensão do mecanismo da evolução, daremos uma explicação do mesmo exemplo com suas próprias palavras.

A formação de pernas longas e pescoço longo em uma girafa

Segundo Lamarck.“Sabe-se que esse mamífero mais alto vive no interior da África e é encontrado em locais onde o solo está sempre seco e desprovido de vegetação. Isso faz com que a girafa coma as folhas das árvores e faça esforços constantes para alcançá-las. Como resultado desse hábito, que existe há muito tempo em todos os indivíduos desta raça, as patas dianteiras da girafa tornaram-se mais longas que as traseiras, e seu pescoço tornou-se tão longo que este animal, sem sequer se levantar nas costas pernas, levantando apenas a cabeça, atinge seis metros de altura... Qualquer alteração adquirida por um órgão devido ao uso habitual, suficiente para produzir essa alteração, é posteriormente preservada através da reprodução, desde que seja inerente à mesma. ambos os indivíduos participam conjuntamente da fertilização durante a reprodução de sua espécie. Esta mudança é transmitida posteriormente e, portanto, transmitida a todos os indivíduos das gerações subsequentes expostos às mesmas condições, embora os descendentes já não tenham de a adquirir da forma como foi efectivamente criada.

De acordo com Darwin.“A girafa, pela sua alta estatura, pescoço muito comprido, patas dianteiras, cabeça e língua, está perfeitamente adaptada para arrancar folhas dos ramos superiores das árvores... os indivíduos mais altos, que eram um ou dois centímetros mais altos que os outros, muitas vezes conseguiam sobreviver durante períodos de seca, vagando em busca de comida por todo o país. Esta ligeira diferença de tamanho, devido às leis de crescimento e variação, não tem consequências para a maioria das espécies. Mas foi diferente com a girafa nascente, se levarmos em conta seu provável modo de vida, porque aqueles indivíduos nos quais uma ou várias partes diferentes do corpo eram mais longas do que o normal deveriam geralmente ter sofrido. Quando cruzados, deveriam ter deixado descendentes com as mesmas características estruturais ou com tendência a mudar na mesma direção, enquanto os indivíduos menos favoravelmente organizados nesse aspecto deveriam ter sido os mais propensos à morte. … a seleção natural protege e, portanto, separa todos os indivíduos superiores, dando-lhes plena oportunidade de cruzar, e contribui para a destruição de todos os indivíduos inferiores.”

A teoria da adaptação direta dos organismos às condições ambientais através do aparecimento de mudanças adequadas e sua herança ainda hoje encontra adeptos. Só é possível revelar seu caráter idealista com base em uma profunda assimilação dos ensinamentos de Darwin sobre a seleção natural - a força motriz da evolução. Relatividade das adaptações dos organismos. A teoria da seleção natural de Darwin não só explicou como a aptidão poderia surgir no mundo orgânico, mas também provou que sempre existiu. caráter relativo. Nos animais e nas plantas, junto com as características úteis, existem também outras inúteis e até prejudiciais. Aqui estão alguns exemplos de órgãos que são inúteis para os organismos, inúteis: ossos de ardósia em um cavalo, os restos dos membros posteriores em uma baleia, os restos da terceira pálpebra em macacos e humanos, o apêndice vermiforme do ceco em humanos .

Qualquer adaptação ajuda os organismos a sobreviver apenas nas condições em que foi desenvolvida pela seleção natural. Mas mesmo nestas condições é relativo. Num dia claro e ensolarado de inverno, a perdiz branca revela-se como uma sombra na neve. Uma lebre branca, invisível na neve da floresta, torna-se visível contra o fundo dos troncos, correndo até a orla da floresta. As observações da manifestação dos instintos nos animais, em vários casos, mostram sua natureza inadequada. As mariposas voam em direção ao fogo, embora morram no processo. Eles são atraídos pelo fogo por instinto: coletam néctar principalmente de flores claras, claramente visíveis à noite. A melhor defesa dos organismos não é confiável em todos os casos. As ovelhas comem sem causar danos a aranha karakurt da Ásia Central, cuja mordida é venenosa para muitos animais.

A especialização restrita de um órgão pode causar a morte do organismo. O andorinhão não consegue decolar de uma superfície plana, pois tem asas longas, mas pernas muito curtas. Ele decola apenas empurrando de alguma borda, como se fosse um trampolim. As adaptações das plantas que impedem os animais de comê-las são relativas. O gado faminto também come plantas protegidas por espinhos. O benefício mútuo dos organismos conectados pela simbiose também é relativo. Às vezes, os filamentos fúngicos do líquen destroem as algas que coabitam com eles. Todos estes e muitos outros factos indicam que a conveniência não é absoluta, mas relativa.

Evidência experimental de seleção natural. Na época pós-darwiniana, foram realizadas várias experiências que confirmaram a presença da seleção natural na natureza. Por exemplo, os peixes (gambusia) eram colocados em piscinas com fundos de cores diferentes. As aves destruíram 70% dos peixes na bacia onde eram mais visíveis e 43% onde a sua cor combinava melhor com o fundo do fundo. Em outro experimento, foi observado o comportamento de uma cambaxirra (ordem passeriforme), que não bicava lagartas de mariposas com coloração protetora até que elas se movessem. Experimentos confirmaram a importância da coloração de alerta no processo de seleção natural. Na orla da floresta, insetos pertencentes a 200 espécies foram dispostos em tábuas. Os pássaros voaram cerca de 2.000 vezes e bicaram apenas os insetos que não tinham cores de advertência.

Também foi descoberto experimentalmente que a maioria das aves evita insetos himenópteros de sabor desagradável. Depois de bicar uma vespa, o pássaro não toca nas moscas da vespa por três a seis meses. Então ele começa a bicá-los até chegar na vespa, após o que ele novamente não toca nas moscas por um longo tempo. Experimentos foram realizados em “mimetismo artificial”. Os pássaros comiam de boa vontade larvas do besouro da farinha, pintadas com tinta carmim insípida. Algumas larvas estavam cobertas com uma mistura de tinta com quinino ou outra substância de sabor desagradável. Os pássaros, tendo encontrado tais larvas, pararam de bicar todas as larvas coloridas. O experimento foi alterado: vários padrões foram feitos no corpo das larvas, e os pássaros pegaram apenas aqueles cujos padrões não fossem acompanhados de sabor desagradável. Assim, os pássaros desenvolveram um reflexo condicionado a sinais ou imagens brilhantes de alerta.

Pesquisas experimentais sobre seleção natural também foram realizadas por botânicos. Descobriu-se que as ervas daninhas possuem uma série de características biológicas, cujo surgimento e desenvolvimento só podem ser explicados como adaptações às condições criadas pela cultura humana. Por exemplo, as plantas camelina (família das crucíferas) e toritsa (família do cravo) têm sementes muito semelhantes em tamanho e peso às sementes de linho, cujas culturas infestam. O mesmo pode ser dito sobre as sementes do chocalho sem asas (família Norichnikov), que obstrui as plantações de centeio. As ervas daninhas geralmente amadurecem simultaneamente com as plantas cultivadas. As sementes de ambos são difíceis de separar uma da outra durante a joeiramento. O homem ceifou, debulhou o joio junto com a colheita e depois semeou-o no campo. Involuntariamente e inconscientemente, ele contribuiu para a seleção natural de sementes de várias ervas daninhas de acordo com a semelhança com as sementes de plantas cultivadas.

A adaptabilidade dos organismos é resultado da seleção natural Elaborado por Elizaveta Chiritso, aluna do 11º ano “M”.

É um conjunto daquelas características estruturais, fisiológicas e comportamentais que proporcionam a uma determinada espécie a possibilidade de um estilo de vida específico em determinadas condições ambientais. Adaptação -

Como as adaptações são formadas? C. Linnaeus: as espécies foram criadas por Deus e já estão adaptadas ao seu ambiente. JB Lamarck: formação da aptidão pelo desejo dos organismos de autoaperfeiçoamento. Charles Darwin: explicou a origem do fitness no mundo orgânico com a ajuda da seleção natural.

As adaptações ao ambiente se manifestam na estrutura externa e interna, nos processos vitais e no comportamento. A forma corporal de vários animais serve como exemplo da adaptabilidade dos organismos ao seu ambiente. A coloração protetora e o formato do corpo de alguns animais os tornam invisíveis no ambiente e os camuflam. Alguns animais possuem cores vivas que os diferenciam do ambiente. Essa coloração é chamada de aviso. Alguns animais indefesos e comestíveis imitam espécies bem protegidas de predadores. Esse fenômeno é chamado de mimetismo. A proteção contra comida é característica de muitos animais e plantas. Eles se protegem. Adaptações comportamentais são mudanças no comportamento dos animais em determinadas condições: cuidado com os filhotes, formação de pares individuais durante a época de acasalamento e no inverno a união em bandos, o que facilita alimentação e proteção, comportamento assustador, congelamento, imitação de ferimento ou morte , hibernação, armazenamento de alimentos. A adaptação dos processos vitais às condições de vida é chamada de adaptações fisiológicas: acúmulo de gordura nos animais do deserto, glândulas que eliminam o excesso de sais, localização térmica, ecolocalização. As adaptações bioquímicas estão associadas à formação no organismo de certas substâncias que facilitam a defesa contra inimigos ou ataques a outros animais.

Formas de adaptações Exemplos Descrição das adaptações Forma do corpo Coloração protetora (camuflagem) Coloração de advertência Mimetismo Adaptações comportamentais Classificação das adaptações

Formato do corpo O formato do corpo aerodinâmico permite que o golfinho atinja uma velocidade de 40 km/h na água. O falcão peregrino, em busca de uma presa, atinge uma velocidade de 290 km/h. 35km/h.

Coloração protetora (camuflagem) Nas aves em nidificação aberta, a fêmea sentada no ninho é quase indistinguível do fundo circundante. As cascas pigmentadas dos ovos também combinam com o fundo. É interessante que nos pássaros que nidificam em cavidades de árvores, as fêmeas costumam ter cores brilhantes e uma concha leve. Codorna e seus ovos Redstart, ovo de cuco em um ninho redstart

Coloração protetora (camuflagem) Uma incrível semelhança com galhos é observada em bichos-pau. As lagartas de algumas borboletas lembram galhos, e o corpo de algumas borboletas lembra uma folha. O efeito da coloração protetora aumenta quando combinada com um comportamento adequado: no momento de perigo, muitos animais congelam, assumindo uma postura de repouso.

Coloração de advertência A coloração muito brilhante (geralmente branca, amarela, vermelha, preta) é característica de formas venenosas e pungentes bem protegidas. Depois de tentar várias vezes provar o inseto-soldado, a joaninha e a vespa, os pássaros acabam desistindo de atacar a vítima de cores vivas. Sandy ephas Bug - soldado Joaninha

Mimetismo A borboleta vice-rei imita a forma e a cor das asas da venenosa borboleta monarca. Uma mosca copia a aparência e o comportamento de uma abelha. Esta é uma semelhança entre uma espécie indefesa ou comestível e uma espécie bem protegida com coloração de advertência.

Mimetismo A cobra leiteira imita com sucesso a coloração de uma víbora coral Via de regra, o número de indivíduos copiados é muitas vezes maior do que o daqueles que copiam.

Adaptações comportamentais Uma característica do comportamento do gambá é a capacidade de fingir estar morto quando em perigo neste “jogo” o gambá é simplesmente inimitável; mudanças no comportamento em certas condições Sapo. O anfíbio do deserto, que vive a maior parte da vida em tocas, sai para caçar à noite, quando o calor diminui.

Adaptações comportamentais O castor do rio armazena até 20 metros cúbicos. comida O esgana-gata macho constrói um ninho com 2 saídas - cuidando da segurança da prole

Natureza relativa da aptidão Cobras venenosas, perigosas para muitos animais, são comidas por mangustos. O ouriço se protege da raposa com suas agulhas e se enrola em uma bola, mas se houver um riacho próximo, a raposa o rola na água, onde os músculos do ouriço se abrem e ele se torna uma presa fácil.

A aptidão ou adaptações dos organismos é um conjunto daquelas características de sua estrutura, processos fisiológicos e comportamento que proporcionam a uma determinada espécie a possibilidade de um estilo de vida específico em determinadas condições ambientais.

Significado: a adaptabilidade às condições ambientais aumenta as chances dos organismos sobreviverem e deixarem um grande número de descendentes.

Como as adaptações são formadas? Segundo Linnaeus: a aptidão dos organismos é uma manifestação da conveniência original. A força motriz é Deus. Exemplo: Deus criou os elefantes, como todos os animais. Portanto, desde o momento em que aparecem, todos os elefantes possuem uma tromba longa.

Segundo Lamarck: a ideia da capacidade inata dos organismos de mudar sob a influência do ambiente externo. A força motriz da evolução é o desejo dos organismos pela perfeição. Exemplo: Os elefantes, ao conseguirem comida, tinham que esticar constantemente o lábio superior para conseguir comida (exercício). Essa característica é herdada. Foi assim que surgiu a longa tromba dos elefantes.

Segundo Darwin: entre os muitos elefantes havia animais com trombas de diferentes comprimentos. Aqueles com tronco um pouco mais longo tiveram mais sucesso na obtenção de alimento e na sobrevivência. Essa característica foi herdada. Assim, gradualmente, surgiu a longa tromba dos elefantes.

1. Adaptações morfológicas (alterações na estrutura corporal). formato corporal aerodinâmico em peixes e pássaros, membranas entre os dedos dos pés em aves aquáticas, pêlo grosso em mamíferos do norte, corpo achatado em peixes que vivem no fundo, formato rastejante e semelhante a uma almofada em plantas em latitudes setentrionais e regiões de alta montanha

3. Coloração protetora: desenvolvida em espécies que vivem abertamente e podem ser acessíveis aos inimigos

4. Coloração de advertência: Muito brilhante, característica de formas venenosas e pungentes. Freqüentemente combinado com comportamento demonstrativo e assustador.

6. Adaptações fisiológicas: adaptabilidade dos processos vitais às condições de vida. acúmulo de gordura pelos animais do deserto antes do início da estação seca (camelo) glândulas que eliminam o excesso de sais em répteis e aves que vivem perto do mar conservação da água em cactos metamorfose rápida em anfíbios do deserto termolocalização, ecolocalização um estado de anabiose parcial ou completa

7. Adaptações comportamentais: mudanças de comportamento em determinadas condições, o cuidado com os filhotes melhora a sobrevivência dos animais jovens, aumenta a estabilidade de suas populações, a formação de pares individuais durante a época de acasalamento e no inverno a formação de bandos. O que torna mais fácil alimentar e proteger (lobos, muitos pássaros) comportamento dissuasor (besouro bombardeiro, gambá) congelamento, simulando ferimentos ou morte (gambás, anfíbios, pássaros) comportamento preventivo: hibernação, armazenamento de alimentos

8. As adaptações bioquímicas estão associadas à formação no corpo de certas substâncias que facilitam a proteção contra inimigos ou ataques a outros animais venenos de cobras, escorpiões antibióticos de fungos e bactérias cristais de oxalato de potássio nas folhas ou espinhos de plantas (cacto, urtiga ) estrutura especial de proteínas e lipídios em termófilos (resistentes a altas temperaturas) e psicrofílicos (amantes do frio), permitindo que organismos existam em fontes termais, solos vulcânicos e condições de permafrost.

Conclusão: qualquer dispositivo só é útil nas condições em que foi formado. Quando essas condições mudam, as adaptações perdem o valor ou até causam danos ao organismo. Portanto, a aptidão é relativa.

Objetivo: identificar as características de adaptação dos organismos ao seu ambiente e estabelecer sua natureza relativa Progresso do trabalho 1. Determine o habitat da planta ou animal que lhe é proposto para pesquisa. 2. Identifique as características da sua adaptabilidade ao seu ambiente. 3. Identifique a natureza relativa do condicionamento físico. 4. Insira os dados obtidos na tabela “Adaptabilidade dos organismos e sua relatividade”. 5. Escreva sua conclusão geral