Exemple complexe de adaptare. Un exemplu de adaptare a oamenilor și animalelor din lumea înconjurătoare. Adaptări fiziologice: exemple

Invențiile grandioase ale minții umane nu încetează să uimească, nu există limită pentru fantezie. Dar ceea ce natura a creat de multe secole depășește cele mai creative idei și design. Natura a creat mai mult de un milion și jumătate de specii de indivizi vii, fiecare dintre acestea fiind individual și unic în forme, fiziologie, adaptabilitate la viață. Exemplele de organisme care se adaptează la condițiile de viață în continuă schimbare de pe planetă sunt exemple ale înțelepciunii creatorului și o sursă constantă de probleme de rezolvat de către biologi.

Adaptarea înseamnă adaptabilitate sau obișnuire. Acesta este un proces de renaștere treptată a funcțiilor fiziologice, morfologice sau psihologice ale unei creaturi într-un mediu schimbat. Atât indivizii individuali, cât și populațiile întregi suferă modificări.

Un exemplu izbitor de adaptare directă și indirectă este supraviețuirea florei și faunei în zona de radiație crescută din jur Centrala nucleara de la Cernobîl. Adaptabilitatea directă este caracteristică acelor indivizi care au reușit să supraviețuiască, să se obișnuiască și să înceapă să se reproducă, unii nu au rezistat testului și au murit (adaptare indirectă).

Întrucât condițiile de existență pe Pământ sunt în continuă schimbare, procesele de evoluție și de fitness în natura vie sunt, de asemenea, un proces continuu.

Un exemplu recent de adaptare este schimbarea habitatului unei colonii de papagali verzi mexicani. Recent, ei și-au schimbat habitatul obișnuit și s-au stabilit chiar în gura vulcanului Masaya, într-un mediu constant saturat cu gaz sulfuric de mare concentrație. Oamenii de știință nu au dat încă o explicație pentru acest fenomen.

Tipuri de adaptare

O schimbare în întreaga formă a existenței unui organism este o adaptare funcțională. Un exemplu de adaptare, atunci când condițiile în schimbare duc la adaptarea reciprocă a organismelor vii unele la altele, este o adaptare sau co-adaptare corelativă.

Adaptarea poate fi pasivă, atunci când funcțiile sau structura subiectului apar fără participarea acestuia, sau activă, atunci când își schimbă în mod conștient obiceiurile pentru a se potrivi cu mediul (exemple de oameni care se adaptează la conditii naturale sau societate). Sunt cazuri când subiectul adaptează mediul la nevoile sale - aceasta este o adaptare obiectivă.

Biologii împart tipurile de adaptare în funcție de trei criterii:

• Morfologic.
• Fiziologic.
• comportamentale sau psihologice.

Exemplele de adaptare a animalelor sau plantelor în forma lor pură sunt rare, majoritatea cazurilor de adaptare la condiții noi apar în forme mixte.

Adaptări morfologice: exemple

Modificările morfologice sunt modificări ale formei corpului, ale organelor individuale sau ale întregii structuri a unui organism viu care au avut loc în procesul de evoluție.

Următoarele sunt adaptări morfologice, exemple de la animal și floră, pe care îl considerăm de la sine înțeles:

• Transformarea frunzelor în tepi la cactusi și alte plante din regiunile aride.
• Carapace de broasca testoasa.
• Formele corporale simplificate ale locuitorilor din rezervoare.

Adaptări fiziologice: exemple

Adaptarea fiziologică este o modificare a unui număr de procese chimice care au loc în interiorul corpului.

• Eliberarea unui miros puternic de către flori pentru a atrage insectele contribuie la eliminarea prafului.
• Starea de anabioză, în care sunt capabile să intre cele mai simple organisme, le permite să își mențină activitatea vitală după mulți ani. Cea mai veche bacterie capabilă de reproducere are 250 de ani.
• Acumularea de grăsime subcutanată, care este transformată în apă, la cămile.

Adaptări comportamentale (psihologice).

Exemplele de adaptare umană sunt mai mult asociate cu factorul psihologic. Caracteristicile comportamentale sunt caracteristice florei și faunei. Așadar, în procesul de evoluție, o schimbare a regimului de temperatură face ca unele animale să hiberneze, păsările zboară spre sud pentru a se întoarce primăvara, copacii își aruncă frunzele și încetinesc mișcarea sucurilor. Instinctul de a alege cel mai potrivit partener pentru procreare determină comportamentul animalelor în timpul sezonului de împerechere. Unele broaște și broaște țestoase nordice îngheață complet pentru iarnă și se dezgheț, revigorând odată cu apariția căldurii.

Factorii care cauzează nevoia de schimbare

Orice proces de adaptare este un răspuns la factorii de mediu care duc la schimbare. mediu inconjurator. Astfel de factori sunt împărțiți în biotici, abiotici și antropici.

Factorii biotici sunt influența organismelor vii unele asupra altora, atunci când, de exemplu, dispare o specie, care servește drept hrană pentru alta.

Factorii abiotici sunt modificări ale naturii neînsuflețite înconjurătoare atunci când clima, compoziția solului, disponibilitatea apei și ciclurile de activitate solară se modifică. Adaptări fiziologice, exemple de influență factori abiotici- pesti ecuatoriali care pot respira atat in apa cat si pe uscat. Ele sunt bine adaptate la condițiile în care uscarea râurilor este o întâmplare frecventă.

Factori antropogeni - influența activității umane care modifică mediul.

Adaptări de habitat

• iluminare. La plante, asta grupuri individuale, care diferă prin nevoia de lumina soarelui. Heliofitele iubitoare de lumină trăiesc bine în spații deschise. În schimb, sunt sciofite: plantele din desișurile pădurii se simt bine în locuri umbrite. Printre animale se numără și indivizi al căror design este pentru un stil de viață activ pe timp de noapte sau subteran.
• Temperatura aerului.În medie, pentru toate lucrurile vii, inclusiv pentru oameni, temperatura optimă a mediului este intervalul de la 0 la 50 ° C. Cu toate acestea, viața există în aproape toate regiunile climatice ale Pământului.

Exemple opuse de adaptare la temperaturi anormale sunt descrise mai jos.

Peștii arctici nu îngheață datorită producției în sânge a unei proteine ​​unice anti-îngheț, care împiedică înghețarea sângelui.

Cele mai simple microorganisme se gasesc in izvoarele hidrotermale, temperatura apei in care depaseste punctul de fierbere.

Plantele hidrofite, adică cele care trăiesc în sau lângă apă, mor chiar și cu o ușoară pierdere de umiditate. Xerofitele, dimpotrivă, sunt adaptate să trăiască în regiuni aride și mor în condiții de umiditate ridicată. Printre animale, natura a lucrat și la adaptarea la medii acvatice și non-acvatice.

Adaptarea umană

Capacitatea de adaptare a omului este cu adevărat enormă. Secretele gândirii umane sunt departe de a fi pe deplin dezvăluite, iar secretele capacității de adaptare a oamenilor vor rămâne un subiect misterios pentru oamenii de știință pentru o lungă perioadă de timp de acum încolo. Superioritatea Homo sapiens asupra altor ființe vii constă în capacitatea de a-și schimba în mod conștient comportamentul la cerințele mediului sau, dimpotrivă, lumea conform nevoilor tale.

Flexibilitatea comportamentului uman se manifestă zilnic. Dacă dați sarcina: „dați exemple de adaptare a oamenilor”, majoritatea începe să-și amintească cazuri excepționale de supraviețuire în condiții extreme. Acestea sunt cazuri rare și, în circumstanțe noi, este caracteristic unei persoane în fiecare zi. Încercăm un mediu nou în momentul nașterii în lume, în grădiniţă, școală, în echipă, când te muți în altă țară. Această stare de acceptare a noilor senzații de către organism se numește stres. Stresul este un factor psihologic, dar cu toate acestea, multe funcții fiziologice se schimbă sub influența lui. În cazul în care o persoană acceptă un mediu nou ca fiind pozitiv pentru sine, noua stare devine obișnuită, altfel stresul amenință să devină prelungit și să conducă la o serie de boli grave.

Mecanisme de adaptare umană

Există trei tipuri de adaptare umană:

• Fiziologic. Cel mai exemple simple- aclimatizare si adaptabilitate la schimbarea fusurilor orare sau a modului zilnic de operare. În procesul de evoluție s-au format diverse tipuri de oameni, în funcție de locul teritorial de reședință. Tipurile arctice, alpine, continentale, deșertice, ecuatoriale diferă semnificativ în parametrii fiziologici.
• Adaptare psihologică. Aceasta este capacitatea unei persoane de a găsi momente de înțelegere cu oameni de diferite psihotipuri, într-o țară cu un alt nivel de mentalitate. Este obișnuit ca o persoană rezonabilă să-și schimbe stereotipurile stabilite sub influența unor noi informații, ocazii speciale, stres.
• Adaptarea socială. Un tip de dependență care este unic pentru oameni.

Toate tipurile de adaptare sunt strâns legate între ele, de regulă, orice schimbare a existenței obișnuite determină o persoană să aibă nevoie de adaptare socială și psihologică. Sub influența lor intră în acțiune mecanismele schimbărilor fiziologice, care se adaptează și la noile condiții.

O astfel de mobilizare a tuturor reacțiilor corpului se numește sindrom de adaptare. Noile reacții ale corpului apar ca răspuns la schimbările bruște ale mediului. În prima etapă - anxietatea - are loc o schimbare a funcțiilor fiziologice, modificări în activitatea metabolismului și a sistemelor. În plus, funcțiile și organele de protecție (inclusiv creierul) sunt conectate, încep să-și activeze funcțiile de protecție și oportunități ascunse. A treia etapă de adaptare depinde de caracteristicile individuale: o persoană este fie inclusă în viață nouăși intră în cursul obișnuit (în medicină, recuperarea are loc în această perioadă), sau organismul nu ia stres, iar consecințele iau deja o formă negativă.

Fenomene ale corpului uman

La om, natura are o marjă uriașă de siguranță, care este folosită în Viata de zi cu zi doar într-o mică măsură. Apare în situatii extremeși este văzută ca un miracol. De fapt, miracolul este inerent în noi înșine. Un exemplu de adaptare: capacitatea oamenilor de a se adapta la o viață normală după îndepărtarea unei părți semnificative a organelor interne.

Imunitatea naturală înnăscută de-a lungul vieții poate fi întărită de o serie de factori sau, dimpotrivă, slăbită de un stil de viață incorect. Din păcate, dependența de obiceiurile proaste este și diferența dintre o persoană și alte organisme vii.

Adaptări fiziologice

Adaptarea fiziologică- un ansamblu de reacții fiziologice care stau la baza adaptării organismului la modificările condițiilor de mediu și care vizează menținerea relativei constante a mediului său intern.

Adaptările morfologice și comportamentale se păstrează în procesul de evoluție numai atunci când sunt combinate cu adaptabilitatea proceselor de viață la condițiile de viață, adică cu adaptări fiziologice.

Amfibieni care au tegumente umede prin care are loc o parte semnificativă a schimbului de gaze și pierd prin piele un numar mare de apa, cu toate acestea, este capabilă să trăiască în deșerturi și semi-deșerturi, datorită unui număr de adaptări.

Multe mamifere din deșert acumulează multă grăsime înainte de debutul sezonului uscat și își reduc drastic activitatea vitală până la „hibernare”. Ca rezultat al oxidării grăsimilor, se produce suficientă apă pentru a susține viața. Odată cu privarea de apă, evaporarea acesteia este redusă brusc atât din tractul respirator, cât și prin glandele sudoripare.

Adaptările nu par gata făcute, ci sunt rezultatul unei selecții de modificări ereditare aleatorii care cresc viabilitatea organismelor în condiții specifice.

jerboas hibernează pentru iarnă. țestoase de mare care își petrec cea mai mare parte a vieții în larg și beau apa de mare, au dobândit glande speciale care le permit să scape de sărurile în exces.

Plante din locurile aride adaptate la habitatul lor, au dispozitive care împiedică evaporarea activă.

Sarcina principală a plantelor care trăiesc în astfel de locuri este să colecteze apa cât mai rapid și eficient posibil înainte de a avea timp să se evapore. Prin urmare, plantele locurilor aride, sausuculent, au un sistem radicular foarte ramificat, formând o rețea densă la câțiva centimetri de suprafața solului, care vă permite să absorbiți instantaneu umiditatea.

La unele plante, frunzele sunt reduse sau se transformă în țepi, iar funcția de fotosinteză este îndeplinită de tulpină, unde țesutul care reține apa se dezvoltă puternic.

Frunze înguste, cu un număr mic de stomate, dezvoltate sistemul rădăcină permite iarba de grau extrage apa din acviferul de sub nisip si vegeta chiar si in timpul secetei severe.Plante suculente verticale din gen briofil au frunze suculente cărnoase.Tillandsia, care cresc în deșertul Atacama, care este considerat unul dintre cele mai uscate locuri de pe Pământ, sunt lipsite de rădăcini. În fiecare noapte în deșert se formează ceață deasă, care este singura sursă de umiditate. Suprafața frunzelor acestei plante este acoperită cu solzi care absorb umiditatea atmosferică.

Alte plante experimentează perioade extreme sub formă de semințe și spori care pot germina după ploaia; plantele noi au uneori timp să crească, să înflorească și să producă semințe în patru săptămâni, care vor rămâne latente până în următoarea perioadă ploioasă.

Suculentele stochează apa colectată într-un țesut special format din celule cu pereți subțiri care conțin vacuole mari. După câteva averse bune, suculentele absorb atât de multă apă încât greutatea lor crește de zece ori.

mioglobina- o proteină în mușchii vertebratelor și ai oamenilor, care stochează oxigenul în mușchi. Mai ales bogați în mioglobină sunt mușchii animalelor marine care pot rămâne sub apă mult timp.

Organele simțului chimic ale insectelor conceput pentru a facilita căutarea hranei, orientarea în zonă, determinarea apropierii unui inamic sau partener de reproducere.

Astăzi sunt mai mult de o sută substanțe chimice secretate de insecte. Percepția acestor substanțe și „decodificarea” lor provoacă o anumită formă de comportament la destinatari sau activează un proces fiziologic.

Masculin viermi de mătaseaproximativ 32 de mii de receptori olfactivi sunt localizați pe antene. Ei captează mirosul glandei aromatice a femelei la o distanță de 3 km. Masculinochi de păuncapabil să detecteze mirosul unei femele din propria specie la o distanță de 12 km. gândaci gropar , angajați în curățarea pământului de carouri, sunt capabili să miroasă la sute de metri distanță.

special termolocalizare unii șerpi au gropi, pitoaneȘi vipere africane. Deasupra nărilor au organe speciale de senzație termică - termolocatoare . Sunt gropi acoperite cu un film transparent. Când canalul este închis, căldura radiată de victimă (un flux de raze infraroșii), încălzind cavitatea fosei, face posibilă determinarea direcției sursei de radiație, adică localizarea pradă în întuneric (de exemplu, o rozătoare în gaura ei). Se crede că acești termoreceptori sunt capabili să înregistreze schimbări de temperatură în miimi de grad.

Liliecii- animale nocturne. Ei emit sunete ascuțite în timp ce vânează, care sară de obstacole și se întorc pentru a le oferi informații despre împrejurimile lor.

Astfel, liliecii determină mișcarea prăzii, distanța până la aceasta, detectează obiectele care le blochează drumul etc. În timpul zborului, liliecii emit ultrasunete folosind combinații complexe de impulsuri. Frecvența sunetelor variază de la 30 la 150 kHz, sunetul în sine durează câteva milisecunde.

Când îngrijește o femelă, fiecare bărbat își cântă propriul cântec. Mesajele vocale complexe sunt, de asemenea, folosite pentru a se identifica reciproc, pentru a indica statutul social, pentru a determina granițele teritoriale, pentru a crește descendenți și pentru a contracara indivizii care au invadat teritoriul altcuiva.

pasăre secretară- o pasăre din ordinul falconiformes cu pene lungi și negre pe cap. Lungimea păsării secretar este de la 125 la 150 cm, greutatea este de aproape 4 kg, anvergura aripilor este de aproximativ 200 cm. Spre deosebire de alte păsări răpitoare vânând în aer, secretarele își petrec cea mai mare parte a timpului la sol, unde se pot deplasa relativ repede.

Hrana principală a păsărilor secretare sunt șerpii. Metoda lor de vânătoare este interesantă: secretarele aleargă de-a lungul pământului, bătându-și cu voce tare aripile, forțând prada care pândește să se trădeze. După aceea, o depășesc cu mișcări în zig-zag. Șerpii își pierd astfel orientarea. O lovitură puternică la coloana vertebrală cu un cioc ucide victima. Dacă șarpele se apără, atunci secretarul evită cu pricepere mușcăturile și atacă din nou. Pasărea secretară a fost de multă vreme faimoasă ca un exterminator de șerpi priceput. În timpul luptei cu șarpele, pasărea secretară întinde o aripă și o folosește ca scut.

Identificarea factorilor limitatori este excelentă valoare practică. În primul rând, pentru cultivarea culturilor: aplicarea îngrășămintelor necesare, vararea solului, refacerea etc. permit cresterea productivitatii, imbunatatirea fertilitatii solului, imbunatatirea existentei plantelor cultivate.

1. Ce înseamnă prefixul „evry” și „steno” în numele speciei? Dați exemple de eurybionts și stenobionts.

Limită largă de toleranță a specieiîn raport cu factorii de mediu abiotici, notați prin adăugarea de prefixe la denumirea factorului „evry. Incapacitatea de a tolera fluctuații semnificative ale factorilor sau o limită scăzută de rezistență este caracterizată de prefixul „steno”, de exemplu, animale stenoterme. Ușoare modificări temperaturile au un efect redus asupra organismelor euritermale și pot fi dezastruoase pentru cele stenoterme. Specia adaptată la temperaturi scăzute este criofilă(din greaca krios - rece), iar la temperaturi ridicate - termofilă. Modele similare se aplică și altor factori. Plantele pot fi hidrofil, adică pretențios la apă și xerofil(uscat-rezistent).

În raport cu conținutul săruriîn habitat se disting eurygales și stenogals (de la greacă gals - sare), la iluminare - eurifotele și stenofotele, în raport cu la aciditatea mediului- Specii eurionice și stenionice.

Deoarece euribiontia face posibilă popularea unei varietăți de habitate, iar stenobiontismul restrânge drastic gama de locuri potrivite pentru specie, aceste două grupuri sunt adesea numite evry - și stenobionts. Multe animale terestre care trăiesc într-un climat continental sunt capabile să reziste la fluctuații semnificative de temperatură, umiditate și radiații solare.

Stenobiontii includ- orhidee, păstrăv, cocoș de alun din Orientul Îndepărtat, pești de adâncime).

Animalele care sunt stenobionte simultan în raport cu mai mulți factori sunt numite stenobionte în sensul larg al cuvântului ( pești care trăiesc în râurile și pâraiele de munte, nu tolerează temperaturi prea ridicate și conținut scăzut de oxigen, locuitori ai tropicelor umede, neadaptați la temperaturi scăzute și umiditate scăzută a aerului).

Eurybiontii sunt Gândacul cartofului de Colorado, șoarece, șobolani, lupi, gândaci, stuf, iarbă de grâu.

1. Adaptarea organismelor vii la factorii de mediu. Tipuri de adaptare.

adaptare ( din lat. adaptare – adaptare ) - aceasta este o adaptare evolutivă a organismelor mediului, exprimată printr-o modificare a trăsăturilor lor externe și interne.

Indivizii care din anumite motive și-au pierdut capacitatea de adaptare, în condițiile schimbărilor în regimurile factorilor de mediu, sunt sortiți să eliminare, adică spre disparitie.

Tipuri de adaptare: adaptări morfologice, fiziologice și comportamentale.

Morfologia este doctrina formelor exterioare ale organismelor și părților lor.

1.Adaptarea morfologică- aceasta este o adaptare care se manifesta prin adaptarea la inotul rapid la animalele acvatice, la supravietuirea in conditii de temperaturi ridicate si deficit de umiditate - la cactusi si alte suculente.

2.Adaptări fiziologice constau în caracteristicile ansamblului enzimatic din tubul digestiv al animalelor, determinate de compoziția alimentelor. De exemplu, locuitorii din deșerturile uscate sunt capabili să asigure nevoia de umiditate datorită oxidării biochimice a grăsimilor.

3.Adaptări comportamentale (etologice). apar sub o varietate de forme. De exemplu, există forme de comportament adaptativ al animalelor care vizează asigurarea unui schimb optim de căldură cu mediul. Comportamentul adaptativ se poate manifesta prin crearea de adăposturi, mișcare în direcția unor condiții de temperatură mai favorabile, preferate, alegerea locurilor cu umiditate sau lumină optimă. Multe nevertebrate se caracterizează printr-o atitudine selectivă față de lumină, care se manifestă prin apropierea sau îndepărtarea de sursă (taxis). Sunt cunoscute migrațiile diurne și sezoniere ale mamiferelor și păsărilor, inclusiv migrațiile și zborurile, precum și mișcările intercontinentale ale peștilor.

Comportamentul adaptativ se poate manifesta la prădători în procesul de vânătoare (urmărirea și urmărirea prăzii) și în prada lor (ascunderea, încurcarea traseului). Comportamentul animalelor în perioada de împerechere și în timpul creșterii puilor este excepțional de specific.

Există două tipuri de adaptare la factori externi. Mod pasiv de adaptare- aceasta este o adaptare în funcție de tipul de toleranță (toleranță, rezistență) constă în apariția unui anumit grad de rezistență la acest factor, capacitatea de a menține funcții atunci când forța influenței sale se modifică .. Se formează acest tip de adaptare ca proprietate caracteristică a speciei şi se realizează la nivel celular şi tisular. Al doilea tip de fixare activ. În acest caz, organismul, folosind mecanisme adaptative specifice, compensează modificările cauzate de factorul de influență, astfel încât mediul intern rămâne relativ constant. Adaptările active sunt adaptări de tip rezistent (rezistență) care mențin homeostazia mediului intern al organismului. Un exemplu de tip tolerant de adaptare sunt animalele poikiloosmotice, un exemplu de tip rezistent este homoyosmotic .

1. Definiți o populație. Numiți principalele caracteristici de grup ale populației. Dați exemple de populații. Populații în creștere, stabile și pe moarte.

populatie- un grup de indivizi din aceeași specie care interacționează între ei și locuiesc împreună pe un teritoriu comun. Principalele caracteristici ale populației sunt următoarele:

1. Număr - numărul total de indivizi dintr-o anumită zonă.

2. Densitatea populației - numărul mediu de indivizi pe unitatea de suprafață sau de volum.

3. Fertilitatea - numărul de noi indivizi care au apărut pe unitatea de timp ca urmare a reproducerii.

4. Mortalitatea - numărul de indivizi decedați din populație pe unitatea de timp.

5. Creșterea populației – diferența dintre fertilitate și mortalitate.

6. Rata de creștere - creștere medie pe unitatea de timp.

Populațiile se caracterizează printr-o anumită organizare, distribuția indivizilor pe teritoriu, raportul grupurilor după sex, vârstă și caracteristici comportamentale. Se formează, pe de o parte, pe baza proprietăților biologice generale ale speciei și, pe de altă parte, sub influența factorilor de mediu abiotici și a populațiilor altor specii.

Structura populației este instabilă. Creșterea și dezvoltarea organismelor, nașterea altora noi, moartea din diverse cauze, modificările condițiilor de mediu, creșterea sau scăderea numărului de inamici - toate acestea duc la o schimbare a diferitelor rapoarte în cadrul populației.

Creșterea sau creșterea populației- aceasta este o populație în care predomină indivizii tineri, o astfel de populație este în creștere ca număr sau este introdusă în ecosistem (de exemplu, țări din „lumea a treia”); Mai des, există un exces de nașteri față de decese și populația crește într-o asemenea măsură încât poate apărea un focar de reproducere în masă. Acest lucru este valabil mai ales pentru animalele mici.

Cu o intensitate echilibrată a fertilităţii şi mortalităţii, a populație stabilă.Într-o astfel de populație, mortalitatea este compensată de creștere, iar numărul acesteia, precum și aria ei, sunt menținute la același nivel. . Populație stabilă - Aceasta este o populație în care numărul de indivizi de diferite vârste variază uniform și are caracter distributie normala(de exemplu, putem numi populația țărilor din Europa de Vest).

Populația în scădere (pe moarte). este o populație în care rata mortalității depășește rata natalității . O populație în scădere sau pe moarte este o populație dominată de indivizi mai în vârstă. Un exemplu este Rusia din anii 1990.

Cu toate acestea, nici nu se poate micșora la infinit.. La un anumit nivel de abundență, intensitatea mortalității începe să scadă, iar fecunditatea crește. . În cele din urmă, o populație în scădere, după ce a atins o anumită dimensiune minimă, se transformă în opusul ei - o populație în creștere. Rata natalității într-o astfel de populație crește treptat și în anumit moment se nivelează cu mortalitatea, adică populația devine stabilă pentru o perioadă scurtă de timp. Populațiile în scădere sunt dominate de indivizi bătrâni care nu mai sunt capabili să se reproducă intensiv. Această structură de vârstă indică condiții nefavorabile.

1. Nișă ecologică a organismului, concepte și definiții. Habitat. Aranjarea reciprocă a nișelor ecologice. Nișa ecologică a omului.

Orice fel de animal, plantă, microb este capabil să trăiască, să se hrănească, să se reproducă în mod normal doar în locul în care a fost „înregistrat” prin evoluție de-a lungul multor milenii, începând de la strămoșii săi. Pentru a se referi la acest fenomen, biologii au împrumutat termen din arhitectură - cuvântul „nișă”și au început să spună că fiecare tip de organism viu își ocupă propria nișă ecologică unică în natură.

Nișa ecologică a unui organism- aceasta este totalitatea tuturor cerințelor sale pentru condițiile de mediu (compoziția și regimurile factorilor de mediu) și locul în care aceste cerințe sunt îndeplinite, sau totalitatea setului de caracteristici biologice și parametri fizici ai mediului care determină condițiile pentru existența unei anumite specii, transformarea ei a energiei, schimbul de informații cu mediul și altele asemenea.

Conceptul de nișă ecologică este utilizat de obicei atunci când se utilizează relațiile dintre speciile apropiate din punct de vedere ecologic aparținând aceluiași nivel trofic. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de J. Grinnell în 1917 pentru a caracteriza distribuția spațială a speciilor, adică nișa ecologică a fost definită ca un concept apropiat de habitat. C. Elton a definit o nișă ecologică ca fiind poziția unei specii într-o comunitate, subliniind importanța deosebită a relațiilor trofice. O nișă poate fi gândită ca parte a unui spațiu imaginar multidimensional (hipervolum), ale cărui dimensiuni individuale corespund factorilor necesari speciei. Cu cât parametrul variază mai mult, adică adaptarea unei specii la un anume factor de mediu, cu atât nișa este mai largă. Nișa poate crește și în cazul concurenței slăbite.

habitatul speciei- este spatiul fizic ocupat de o specie, organism, comunitate, este determinat de totalitatea conditiilor mediului abiotic si biotic, asigurand intregul ciclu de dezvoltare al indivizilor aceleiasi specii.

Habitatul speciei poate fi desemnat ca „nișă spațială”.

Poziția funcțională în comunitate, în modalitățile de prelucrare a materiei și energiei în procesul de nutriție, se numește nișă trofică.

Figurat vorbind, dacă un habitat este, parcă, adresa organismelor unei anumite specii, atunci o nișă trofică este o profesie, rolul unui organism în habitatul său.

Combinația dintre aceștia și alți parametri este în mod obișnuit numită nișă ecologică.

nișă ecologică(din nișa franceză - o adâncitură în perete) - acesta este locul ocupat de o specie biologică în biosferă, include nu numai poziția sa în spațiu, ci și locul său în interacțiunile trofice și de altă natură din comunitate, așa cum ar fi , „profesia” speciei.

Fundamental ecologic de nișă(potențial) este o nișă ecologică în care o specie poate exista în absența concurenței din partea altor specii.

Nișă ecologică realizată (real) – nișă ecologică, parte a unei nișe fundamentale (potențiale) pe care o specie o poate apăra în competiție cu alte specii.

De poziție relativă nișele de două tipuri sunt subdivizate în trei tipuri: nișe ecologice necontigue; nișe învecinate, dar care nu se suprapun; nişe învecinate şi suprapuse.

Omul este unul dintre reprezentanții regnului animal, specii clasa de mamifere. În ciuda faptului că are multe proprietăți specifice (minte, vorbire articulată, activitate de muncă, biosocialitate etc.), nu și-a pierdut esența biologică și toate legile ecologiei îi sunt valabile în aceeași măsură ca și pentru alte organisme vii. . . Omul are ale lui, numai ale lui, nișă ecologică. Spațiul în care este localizată nișa umană este foarte limitat. Ca specie biologică, o persoană poate trăi numai în țara centurii ecuatoriale (tropicale, subtropicale), unde a apărut familia hominide.

1. Formulați legea fundamentală a lui Gause. Ce este o „formă de viață”? Ce forme ecologice (sau de viață) se disting printre locuitori mediu acvatic?

Atât în ​​plante, cât și în lumea animală, competiția interspecifică și intraspecifică este foarte răspândită. Există o diferență fundamentală între ele.

Regula (sau chiar legea) Gause: două specii nu pot ocupa aceeași nișă ecologică în același timp și, prin urmare, se îndepărtează neapărat una pe cealaltă.

Într-unul dintre experimente, Gause a crescut două tipuri de ciliați - Paramecium caudatum și Paramecium aurelia. Ca hrană, au primit în mod regulat unul dintre tipurile de bacterii care nu se înmulțesc în prezența parameciului. Dacă fiecare tip de ciliat a fost cultivat separat, atunci populațiile lor au crescut conform unei curbe sigmoide tipice (a). În același timp, numărul de paramecie a fost determinat de cantitatea de alimente. Dar atunci când coexistă, paramecia a început să concureze, iar P. aurelia și-a înlocuit complet concurentul (b).

Orez. Concurență între două specii de ciliați strâns înrudite care ocupă o nișă ecologică comună. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelia. 1. - într-o singură cultură; 2. - în cultură mixtă

Odată cu cultivarea în comun a ciliatelor, după un timp a rămas o singură specie. În același timp, ciliatii nu atacau indivizii de alt tip și nu emanau substanțe nocive. Explicația constă în faptul că speciile studiate se deosebeau prin rate de creștere inegale. În competiția pentru hrană a câștigat cea mai rapidă specie de reproducere.

La reproducere P. caudatum și P. bursaria nu a existat o astfel de deplasare, ambele specii erau în echilibru, cele din urmă fiind concentrate pe fundul și pereții vasului, iar prima în spațiul liber, adică într-o altă nișă ecologică. Experimentele cu alte tipuri de ciliați au demonstrat regularitatea relației dintre pradă și prădător.

Principiul tifonului se numeste principiu concursuri de eliminare. Acest principiu duce fie la separarea ecologică a speciilor strâns înrudite, fie la scăderea densității lor acolo unde sunt capabile să coexiste. Ca urmare a competiției, una dintre specii este înlăturată. Principiul Gause joacă un rol imens în dezvoltarea conceptului de nișă și, de asemenea, îi obligă pe ecologisti să caute răspunsuri la o serie de întrebări: Cum coexistă specii similare? Cât de mari trebuie să fie diferențele dintre specii pentru ca acestea să poată coexista? Cum eviți excluderea competitivă?

Forma de viață a speciei este un complex dezvoltat istoric al proprietăților sale biologice, fiziologice și morfologice, care determină o anumită reacție la influența mediului.

Dintre locuitorii mediului acvatic (hidrobionti), clasificarea distinge urmatoarele forme de viata.

1.Neuston(din grecescul neuston - capabil să înoate) – colecție de organisme marine și de apă dulce care trăiesc lângă suprafața apei , de exemplu, larvele de țânțari, multe protozoare, insecte de pădure și din plante, binecunoscuta linte de rață.

2. Mai aproape de suprafața apei locuiește plancton.

Plancton(din greacă planktos - soaring) - organisme plutitoare capabile să facă mișcări verticale și orizontale în principal în conformitate cu mișcarea mase de apă. Aloca fitoplancton alge fotosintetice care înot liber și zooplancton- crustacee mici, larve de moluște și pești, meduze, pești mici.

3.Nekton(din greacă nektos - plutitor) - organisme care plutesc liber capabile de verticală și independentă mișcare orizontală. Nekton trăiește în coloana de apă - aceștia sunt pești, în mări și oceane, amfibieni, insecte acvatice mari, crustacee, de asemenea reptile (șerpi de mare și țestoase) și mamifere: cetacee (delfini și balene) și pinipede (foci).

4. Periphyton(din greaca peri - in jur, despre, phyton - planta) - animale si plante atasate de tulpinile plantelor superioare si care se ridica deasupra fundului (moluste, rotifere, briozoare, hidre etc.).

5. Bentos ( din greacă bentos - adâncime, fund) - organisme bentonice care duc un stil de viață atașat sau liber, inclusiv: trăind în grosimea sedimentului de fund. Acestea sunt în principal moluște, unele plante inferioare, larve de insecte târâtoare și viermi. Stratul inferior este locuit de organisme care se hrănesc în principal cu resturi în descompunere.

1. Ce este biocenoza, biogeocenoza, agrocenoza? Structura biogeocenozei. Cine este fondatorul doctrinei biocenozei? Exemple de biogeocenoze.

Biocenoza(din greaca koinos - comun bios - viata) este o comunitate de organisme vii care interactioneaza, formata din plante (fitocenoza), animale (zoocenoza), microorganisme (microbocenoza) adaptate sa coexista pe un teritoriu dat.

Conceptul de „biocenoză” - condiționat, deoarece organismele nu pot trăi în afara mediului de existență, dar este convenabil să-l folosești în procesul de studiu legăturile de mediuîntre organisme.În funcție de zonă, de atitudinea față de activitatea umană, de gradul de saturație, de utilitate etc. există biocenoze de pământ, apă, naturale și antropice, saturate și nesaturate, full-membri și neful-membri.

Biocenoze, ca și populațiile - acesta este un nivel supra-organism de organizare a vieții, dar de rang superior.

Dimensiunile grupurilor biocenotice sunt diferite- asta și comunități mari perne de licheni pe trunchiuri de copac sau un ciot putrezit, dar aceasta este și populația stepelor, pădurilor, pustiurilor etc.

Comunitatea organismelor se numește biocenoză și știința care studiază comunitatea organismelor - biocenologie.

V.N. Sukaciov termenul a fost propus (și general acceptat) pentru a se referi la comunități biogeocenoza(din greacă bios - viață, geo - Pământ, cenoză - comunitate) - este o colecție de organisme fenomene naturale caracteristic unei zone geografice date.

Structura biogeocenozei include două componente biotic - comunitate de organisme vii vegetale și animale (biocenoză) - si abiotic - un set de factori de mediu nevii (ecotop sau biotop).

Spaţiu cu condiții mai mult sau mai puțin omogene, care ocupă o biocenoză, se numește biotop (topis – loc) sau ecotop.

Ecotop include două componente principale: climatetop- clima în toate manifestările sale diverse şi edaphotop(din greaca edafos - sol) - sol, relief, apa.

Biogeocenoza\u003d biocenoză (fitocenoză + zoocenoză + microbocenoză) + biotop (climatotop + edaphotop).

Biogeocenoze - acestea sunt formațiuni naturale (conțin elementul „geo” - Pământul ) .

Exemple biogeocenoze poate exista un iaz, o poiană, o pădure mixtă sau cu o singură specie. La nivelul biogeocenozei au loc toate procesele de transformare a energiei si materiei din biosfera.

Agrocenoza(din latină agraris și greacă koikos - comun) - o comunitate de organisme create de om și susținute artificial de acesta cu o productivitate (productivitate) crescută a uneia sau mai multor specii de plante sau animale selectate.

Agrocenoza diferă de biogeocenoză componentele principale. Nu poate exista fără sprijin uman, deoarece este o comunitate biotică creată artificial.

1. Conceptul de „ecosistem”. Trei principii de funcționare a ecosistemelor.

sistem ecologic- unul dintre cele mai importante concepte de ecologie, prescurtat ca ecosistem.

Ecosistem(din grecescul oikos - locuință și sistem) - aceasta este orice comunitate de ființe vii, împreună cu habitatul lor, conectate în interior sistem complex relatii.

Ecosistem - acestea sunt asociații supraorganistice, inclusiv organisme și mediul neînsuflețit (inert), care sunt în interacțiune, fără de care este imposibil să menținem viața pe planeta noastră. Aceasta este o comunitate de organisme vegetale și animale și un mediu anorganic.

Pe baza interacțiunii organismelor vii care formează un ecosistem, între ele și cu habitatul lor, în orice ecosistem, se disting agregatele interdependente. biotic(organisme vii) și abiotic componente (natură inertă sau neînsuflețită), precum și factori de mediu (cum ar fi radiația solară, umiditatea și temperatura, presiunea atmosferică); factori antropici si altii.

La componentele abiotice ale ecosistemelor nu sunt materie organică- carbon, azot, apa, dioxid de carbon atmosferic, minerale, substante organice gasite mai ales in sol: proteine, carbohidrati, grasimi, substante humice etc., care au intrat in sol dupa moartea organismelor.

Vârsta și caracteristicile individuale ale elevilor mai tineri, cauzele și natura dificultăților de învățare și adaptare școlară

Strict vorbind, procesele fizice, chimice și fiziologice nu se desfășoară izolat, ci în strânsă interacțiune.

Dar pentru comoditatea studiului, vom permite raționamentul despre adaptările fiziologice ca despre fenomene independente condiționat. Procesele fiziologice de adaptare stau la baza tuturor fenomenelor adaptative cunoscute. Pentru a demonstra această teză este suficient să menționăm că orice fel de adaptare la început presupune perceperea unui stimul cu ajutorul sistemelor senzoriale. Cu alte cuvinte, răspunsul organismului începe cu activarea funcțiilor sistem nervos cu modificări vegetative și somatice ulterioare, care se bazează pe procese fizice, chimice și fiziologice.

Adaptările morfologice se dezvoltă pe o perioadă lungă de timp și rămân la toți reprezentanții populației. Adaptările fiziologice se dezvoltă într-o perioadă mai scurtă de timp. Și conform mecanismului de includere, acestea sunt urgente. Adaptările fiziologice sunt concepute pentru a oferi un răspuns imediat al organismului la acțiunea unui factor de mediu nefavorabil. Ele vin și se opresc repede. După caracteristicile temporale, acestea pot fi rapide și trecătoare, lente și lungi. Orice proces fiziologic este controlat de sistemele nervos și umoral. Sistemul nervos inițiază un răspuns rapid la o modificare a stimulului. Mecanismul umoral controlează procesele de adaptare prelungite.

Sub adaptarea fiziologică în forma sa cea mai pură, cercetătorii înțeleg adaptabilitatea termoreglării, funcția inimii, schimbul de apă, schimbul de gaze și menținerea echilibrului electric al sistemului nervos (A. D. Slonim, 1971; K. Schmidt-Nielsen, 1982).

Capacitatea de a menține o temperatură a corpului relativ constantă, adică homoiotermia, a fost cea mai importantă achiziție evolutivă (aromorfoza). Această aromorfoză a permis mamiferelor și păsărilor cu sânge cald să ocupe nișe ecologice inaccesibile animalelor poikiloterme (regiuni arctice, deșerturi, tropice).

La mamiferele polare, adaptabilitatea la condiții de temperatură scăzută este extrem de pronunțată. Diferența dintre temperatura ambiantă și temperatura corpului la lupul polar și vulpea arctică ajunge la 74°C. La potârnichea de zăpadă, această diferență depășește 80°C.

Supraviețuirea animalelor la temperaturi scăzute ale mediului este determinată de doi factori: proprietățile termoizolante ale țesuturilor tegumentare și capacitatea animalelor de a crește metabolismul atunci când sunt răcite. Ultima proprietate a animalelor se bazează pe reacțiile vegetative ale corpului și este bine dezvoltată la animalele polare. Deci, la un urs polar, metabolismul principal crește la o temperatură a aerului de -50 ° C, la o vulpe polară - la -40 ° C, la rozătoare - la 15 ° C.

O temperatură critică chiar și pentru animalele polare este considerată a fi sub -50 ° C, deși unii reprezentanți, cum ar fi husky-ul eschimos sau vulpea arctică, mențin temperatura corpului la 38-40 ° C chiar și la o temperatură a aerului de aproximativ -80 ° C.

Și mai tenace este capra bighorn care trăiește în munții din Alaska. El a descoperit, probabil, cel mai perfect mecanism pentru menținerea temperaturii corpului și menținerea viabilității în condiții de temperaturi ambientale extrem de scăzute. Metabolismul său rămâne neschimbat într-o gamă largă de temperaturi externe: de la +20°С până la -20°С. Doar la -30°C a fost posibilă înregistrarea unei creșteri a metabolismului la acest animal. În îngheț de 50 de grade, capra mare crește consumul de oxigen cu 30%, ceea ce este suficient pentru un stil de viață activ. Pentru comparație, observăm că la un arici, când temperatura mediului scade la 5-6 ° C toamna, metabolismul crește de 3-5 ori în comparație cu condițiile de vară.

Constanța temperaturii corpului este rezultatul producerii de căldură și al pierderilor de căldură. La animalele cu sânge cald, principala sursă de căldură sunt numeroase procese biochimice care necesită energie.

Energia legăturilor chimice ale nutrienților se transformă în cele din urmă în energie termică. Producția de energie asigură metabolismul de bază (operabilitatea tuturor sistemelor fiziologice în stare de repaus fiziologic) și metabolismul productiv (munca mușchi scheletic, creșterea fetală, lactopoieza).

Principalii generatori de căldură ai organismului animal sunt:

• mușchii (până la 50% din producția totală de căldură a corpului);
• ficat (15-20% căldură);
• plămâni și rinichi (7-12% căldură);
• tractul gastrointestinal (10% căldură).

La rumegătoare, o parte semnificativă a producției de căldură aparține microorganismelor simbiotice ale proventriculusului și intestinului gros. Infuzorii, bacteriile și ciupercile care populează aceste părți ale tractului digestiv hidrolizează până la 80% din fibre, 70% din proteine ​​și 60% din lipidele dietetice.

La animalele poikiloterme, producția internă de căldură, de regulă, depășește propriile nevoi. Prin urmare, în habitatul natural, o parte semnificativă a căldurii metabolice este eliberată în mediul extern. Chiar și în condiții normale de temperatură, poikilotermele sunt mult mai expuse riscului de supraîncălzire decât de suprarăcire. Odată cu scăderea temperaturii mediului, metabolismul animalelor cu sânge rece scade fără consecințe negative. Când temperatura aerului scade la o valoare critică, animalele hibernează.

La animalele cu sânge cald, răspunsul la o scădere a temperaturii mediului este diferit. Ele cresc metabolismul și, în consecință, producția de căldură. Regulatorul acestui mecanism vital este hipotalamusul.

Fluxul aferent rezultat din excitarea receptorilor de frig (corpii Krause) prin talamus și hipotalamus activează producția de hormon adenocorticotrop (ACTH) și hormon de stimulare a tiroidei (TSH) de către glanda pituitară. Sub influența ACTH, glandele suprarenale secretă catecolamine în sânge, iar glanda tiroidă secretă hormonii tiroidieni T 3 și T 4 . Adrenalina și tiroxina din ficat și mușchi îmbunătățesc termogeneza prin oxidarea ATP. Ca urmare, se eliberează o cantitate suplimentară de căldură, care încălzește corpul animalului.

În plus, sub influența adrenalinei, activitatea mușchiului inimii este activată. Ca urmare a creșterii circulației sanguine, mai mult sânge intră pe suprafața corpului pe unitatea de timp și căldura suplimentară este îndepărtată, ceea ce crește temperatura pielii și inhibă formarea unui potențial receptor în corpurile lui Krause. Fluxul aferent de la receptorii de frig slăbește, efectul stimulator al talamusului încetează.

Cu toate acestea, schimbul principal are o oarecare inerție. Prin urmare, producția de căldură rămâne ridicată pentru ceva timp după încetarea factorului de frig.

Îndepărtarea căldurii se bazează pe patru fenomene fizice: radiație, convecție, conducție și evaporare. În condiții de temperatură confortabilă, principala modalitate de a elimina căldura din corpul animalului este radiația și conducția. Ultima cale de transfer de căldură poate deveni cea principală atunci când animalul este în contact cu un mediu mai rece (de exemplu, când un câine stă întins pe zăpadă sau un porc se bate în noroi).

Radiația devine principala metodă de transfer de căldură la animalele care stau nemișcate. Radiația de căldură trădează animalul ascuns acelor prădători care au un mecanism de recepție adecvat. Șerpii au o sensibilitate foarte mare la razele de căldură. Unele dintre ele detectează prezența unui șobolan sau a unei alte rozătoare chiar și atunci când temperatura corpului victimei depășește temperatura mediului ambiant cu doar 0,01°C. O astfel de sensibilitate termică ridicată a șerpilor este justificată în condiții de deșert, unde locuitorii se străduiesc să se asigure că temperatura de suprafață a corpului lor diferă cât mai puțin posibil de suprafața fierbinte a pământului.

La căldură, principalul și cel mai eficient mod de a elimina excesul de energie termică este evaporarea apei. În timpul trecerii de la starea lichidă la starea gazoasă (abur), este absorbită energie. Este nevoie de aproximativ 600 de cal de energie termică pentru a evapora 1 g de apă. Prin evaporare, căldura este eliberată de la suprafața pielii și prin mucoasele sistemului respirator. La masculii anumitor specii de animale, există o evaporare suplimentară a apei din membrana mucoasă a penisului - o erecție termică a armăsarilor, măgarii, cămilelor, elefanților. Sub stres termic la câini, multe specii de păsări, precum și la rumegătoarele din zona fierbinte, transferul de căldură crește brusc datorită evaporării crescute prin membranele mucoase ale tractului respirator superior.

Animalele folosesc diferite tehnici pentru a-și răci corpul.

Reptilele îmbunătățesc transferul de căldură prin evaporarea apei de la suprafața pielii, caninii folosesc temperatură scurtă de respirație, antilopa americană își freacă capul cu saliva pentru a se răci din cauza evaporării ulterioare a salivei.

Pentru marea majoritate a speciilor de animale, în condiții de confort termic, principalul loc pentru evaporarea apei în timpul termoreglării este încă pielea. Potrivit lui G. Tangl, o vacă care alăptează cu o greutate în viu de 300 până la 800 kg se evaporă prin piele de la 6 până la 16 litri de apă. Evaporarea prin piele la cai reprezintă 5-8 litri, la porcii adulți - 2,0-2,5 litri, la oile tunse - aproximativ 2,5 litri de apă. Astfel, transferul zilnic de căldură datorat evaporării apei prin pielea unei vaci ajunge la 9600 kcal, la cai - până la 4800 kcal, la porci și oi variază de la 1200 la 1500 kcal pe cap.

Evident, calea de transfer de căldură folosită de organismul animal este determinată de puterea factorului de căldură. M. Kovalchikova și K. Kovalchik (1978) oferă următoarele date despre efectul temperaturii mediului asupra eliminării căldurii din corp, folosind ca exemplu porcul domestic.

Până la o temperatură a aerului de 30 ° C, principala metodă de transfer de căldură la un porc este respirația și radiația. Când diferența dintre temperatura corpului animalului și temperatura ambiantă devine minimă sau dispare cu totul, radiația de căldură se oprește. Principala modalitate de a scăpa de excesul de căldură este evaporarea. La porci, membrele, urechile și coada joacă un rol important în termoreglare. Interesant este că la o temperatură ambientală de 5°C, temperatura părților proeminente ale corpului animalului este semnificativ mai mică decât la o temperatură de 25°C. Astfel, temperatura urechilor la 5°C este de numai 15°C; la o temperatură a aerului de 15°C, temperatura urechilor crește la 27°C; la 25°C, urechile se încălzesc până la o temperatură de 36°C.

Modificări similare apar cu temperatura cozii de porc. În general, din cauza modificărilor aportului de sânge în diferite părți ale pielii la un porc, pierderea totală de căldură de la suprafața corpului în condiții nefavorabile variază cu 70%.

La animalele din nord, cu o scădere bruscă a temperaturii mediului, respirația devine rară, lentă, dar profundă. Datorită modificării respirației, transferul de căldură al corpului este redus.

Cu expunerea pe termen scurt la temperaturi scăzute la animalele pentru care frigul nu este un factor obișnuit (gerbili, șobolani, șoareci), dimpotrivă, ritmul respirator crește datorită creșterii metabolismului și creșterii producției de căldură. Dar cu o ședere îndelungată la temperaturi scăzute (compatibile cu viața), la aceste animale, ca și la băștinașii din nord, respirația încetinește în timp.

Când temperatura ambientală crește la valori care depășesc limita superioară a zonei de confort termic, toate speciile de animale se dezvoltă polipnee(hiperpnee, scurtarea fiziologică a respirației). În această situație, polipneea acționează ca un factor de termoreglare fizică. Există o strânsă relație inversă între polipnee și transpirație. Polipneea este cel mai pronunțată la animalele cu glande sudoripare slab dezvoltate. Dificultățile termice ale respirației sunt deosebit de pronunțate la prădători, la care ritmul respirator crește cu două ordine de mărime și ajunge la 600 pe minut. La arici, ritmul respirator ajunge la 240 pe minut, la șoareci și mai mult. La vaci, oi și capre, polipneea poate fi prelungită (toată ziua caniculară), dar ritmul respirator al acestora nu depășește 200 pe minut. Polipneea prelungită duce la acapnie- o scădere a conținutului de CO 2 din sânge și o modificare a echilibrului acido-bazic al organismului (alcaloză).

Glandele sudoripare umane sunt bine dezvoltate. Prin urmare, ritmul respirator chiar și la o temperatură ambientală de 70-80 ° C (temperatura saunei) este de aproximativ 50-60 pe 1 minut.

Reacția sistemului cardiovascular la modificările temperaturii mediului este, de asemenea, orientativă. Modificările ritmului respirator sunt însoțite de modificări ale ritmului cardiac. Reacțiile inimii la răcire la diferite animale nu sunt aceleași. La animalele adaptate la frig se înregistrează o scădere a ritmului cardiac. Dar la animalele care nu sunt adaptate la efectele frigului, se observă răspunsul opus al inimii - tahicardie. De exemplu, răcirea la -4°C la șobolanii de laborator numai a cozii cauzează o creștere a frecvenței cardiace cu 50-100%.

Pe lângă mușchiul inimii, sistemul vascular are și reactivitate la factorul termic. La animalele obișnuite cu frig, cu o răcire ascuțită, se găsesc spasme ale vaselor periferice. Sudiştii aflaţi în această situaţie demonstrează exact reacţia opusă. Au vasodilatație, adică circulația sanguină crescută în vasele periferice. În acest sens, ar fi potrivit să menționăm „morsele” - oameni care înoată regulat în apă deschisă iarna. O scufundare pe termen scurt într-o gaură de gheață provoacă hiperemie a vaselor pielii (înroșirea severă a pielii). Când în ger dur„morsele” se târăsc afară din gaură, corpul lor este roșu și din ele ies aburi. Acest lucru sugerează că temperatura de suprafață a corpului uman în aceste condiții extreme este mult mai mare decât temperatura ambiantă.

În condiții de temperatură ridicată la animale, fluxul de sânge către organele schimbătoare de căldură (urechi, coadă, membre) crește. Aceste organe sunt caracterizate de o structură specială a sistemului vascular. Au schimbători de căldură arterial-venos. Astfel de sisteme specifice de alimentare cu sânge au fost descrise la membrele câinilor, în pielea bovinelor și în coada rozătoarelor.

Dispunerea paralelă și apropiată a arterelor și venelor vă permite să eliminați în mod eficient excesul de căldură din corp. Sângele arterial are o temperatură apropiată de temperatura fiziologică a corpului. În contracurent, sângele venos preia o parte din energia termică. Venele sunt situate aproape de suprafață, adesea chiar sub piele. În consecință, din cauza creșterii temperaturii sângelui venos, are loc o oarecare încălzire a suprafeței membrului, a cozii sau a altei părți a corpului. Pentru animalele la temperaturi scăzute, această redistribuire a căldurii are mare importanță. Datorită mecanismului în contracurent, membrele sunt protejate de degerături și rămân în stare de funcționare în condiții de mediu extreme de temperatură.

La bovine și la speciile de animale înrudite, mecanismul contracurent al circulației sângelui este prezent în mușchii intercostali. Arterele acestor mușchi merg la suprafața corpului pe spate și lateral, unde se ramifică și formează anastomoze cu venele - așa-numita „rețea minunată”. În hiperpnee (respirație scurtă), mușchii intercostali degajă căldură vaselor de sânge adiacente. Datorită capacității mari de căldură a sângelui, mușchii sunt răciți eficient. Temperatura de suprafață a corpului crește, ducând la disiparea acestei călduri în mediul extern.

Astfel, datorită termoreglării chimice și fizice, animalele homoioterme își mențin temperatura corpului și își păstrează o activitate funcțională ridicată chiar și la temperaturi extreme.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.