- •Содержание
- •Глава I. Обмен веществ и источники энергии для организмов 9
- •Глава II. Возможности адаптации организмов 20
- •Глава III. Механизмы приспособления организмов 32
- •Глава IV. Состав и структура биоценозов. Приспособления к питанию 62
- •Глава V. Свет и биологические ритмы 70
- •Предисловие
- •Обмен веществ
- •Введение
- •Глава I. Обмен веществ и источники энергии для организмов
- •Фотосинтез
- •Хемосинтез
- •Энергетический обмен
- •1.2. Динамика веществ и энергии в биосфере. Источники энергии для организмов
- •Контрольные вопросы к главе 1.
- •Глава II. Возможности адаптации организмов
- •2.1. Понятие об адаптации
- •2.2. Формы адаптации
- •2.3. Адаптация организма человека к различным условиям Адаптация к условиям Севера
- •Адаптация человека в аридной зоне
- •Адаптация человека к условиям тропиков
- •Адаптация к высокогорью
- •Адаптация к психогенным факторам
- •Адаптация к дефициту информации
- •Управление адаптацией
- •Контрольные вопросы к главе 2.
- •Температурные пороги жизни
- •Принципы теплообмена организма
- •Приспособления к температурным условиям среды у пойкилотермных организмов
- •Приспособления к температурным условиям среды у гомойотермных организмов
- •Водно-солевой обмен. Приспособления к водному режиму и солености среды Значение воды и минеральных солей
- •Водно-солевой обмен у водных организмов
- •Водно-солевой обмен на суше
- •Потери воды с поверхности тела при комнатной температуре
- •Приспособления к изменению содержания кислорода в среде Газообмен в водной среде
- •1. Физические:
- •2. Экологические:
- •Газообмен в воздушной среде
- •Приспособления к гипоксии
- •Контрольные вопросы к главе III:
- •Глава IV. Состав и структура биоценозов. Приспособления к питанию
- •4.1. Состав биоценозов
- •4.2. Трофическая структура биоценозов Приспособления к питанию
- •Примитивное устройство системы пищеварения
- •Синхронизация годовых циклов с аналогичными ритмами жизнедеятельности их хозяев.
- •Контрольные вопросы к главе IV:
- •Глава V. Свет и биологические ритмы
- •5.1. Биологическое действие различных участков спектра солнечного излучения
- •5.2. Биологические ритмы
- •5.3. Фотопериодическая регуляция сезонных циклов
- •5.4. Физиологическая регуляция сезонных явлений
- •Зимовальные.
- •Литература
нерестовые – миграции к местам размножения;
нагульные – кормовые;
Зимовальные.
Не у всех рыб эти миграции выражены достаточно четко: например, в ряде случаев места нагула и зимовки или размножения совмещаются.
Рис. 12.Схема миграции норвежской сельди у берегов Южной Норвегии. Место нереста заштриховано.
По направленности дальние миграции рыб делят на:
анадромные – из моря к берегам и далее вверх по рекам;
катадромные – в обратном направлении.
Все экологические формы миграций имеют адаптивную направленность, отражая приуроченность отдельных частей годового цикла жизнедеятельности к местам и сезонам с наиболее благоприятными для этого условиями.
К факторам, определяющим миграции, относятся:
1. внешние факторы (наиболее важный - температура воды);
2. внутреннее физиологическое состояние организма (уровень жироотложения, зрелость половых органов, состояние гормонального фона).
Основными связующими звеньями между сезонными внешними факторами и внутренней физиологической перестройкой являются нервная и эндокринная системы. Повышение активности этих систем под влиянием фотостимуляции (возможно, дополненной другими сигнальными факторами) «настраивает» организм на переход в миграционное состояние.
Миграции птиц. Сезонные миграции птиц – это одна из форм приспособлений к меняющимся на протяжении года погодным и кормовым условиям. У многих видов протяженность миграции невелика, перемещение осуществляется постепенно, без длительных беспосадочных перелетов. Миграции такого рода похожи на обычные осенне-зимние кочевки и отличаются от них только большей ориентированностью и направленностью. У таких ближних мигрантов сроки перелетов фиксированы не жестко и определяются сочетанием изменений длины светового дня с обеспеченностью кормом. При благоприятных условиях погоды и обилия корма осенний отлет может задерживаться, а в отдельных случаях даже не состояться совсем. Таких птиц называют иногда погодными мигрантами, подчеркивая при этом существенную роль конкретных условий в стимуляции перелетов.
У видов, совершающих дальние перелеты, преодолевающих обширные пространства морей, пустынь и других «экологических» барьеров», миграции выражены по-иному. Для таких дальних мигрантов характерны четкие сроки миграций, длительные беспосадочные перелеты, хорошо выраженная способность к ориентации и навигации и некоторые специфические особенности физиологии. Таких птиц называют инстинктивными мигрантами.
Для перелета необходима специальная физиологическая подготовка организма, предшествующая началу миграции. Комплекс физиологических перестроек, характеризующих этот процесс, называется миграционным состоянием. Весеннее миграционное состояние развивается после предбрачной линьки, частично совпадая с началом развития гонад. Осеннее миграционное состояние формируется сразу после окончания послебрачной линьки.
Характерные проявления миграционного состояния заключаются в возникновении гиперфагии (потреблении пищи в количестве, превышающем непосредственные потребности организма), увеличении массы тела в связи с интенсивным накоплением жира, повышение ориентации в компасном направлении перелета. Так как длительные беспосадочные перелеты невозможны без энергетических резервов, то не накопившие необходимых жировых запасов птицы не вовлекаются в миграцию. Метаболизм птиц в этот период характеризуется угнетением углеводного обмена и усилением жирового.
Пусковым механизмом миграции является активация нейросекреторной активности гипоталамуса. Гипоталамические нейросекреты стимулируют продукцию гипофизарных гормонов, под влиянием которых и развивается комплекс процессов, характеризующих миграционное состояние. В частности, существенное значение имеет пролактин, который прямо стимулирует гиперфагию, регулирует жироотложение, участвует в проявлении направленной ориентации.
Контрольные вопросы к главе V:
Опасными для живых организмов являются ультрафиолетовые лучи с диной волны:
А) 200-280 нм
Б) 280-320 нм
В) 200-320 нм
Г) более 320 нм
Из всей солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, видимый свет составляет:
А) 40-50%
Б) менее 10%
В) 60-70%
Вызывает ли ослабление интенсивности света адаптивные перестройки:
А) да
Б) нет
Приспособлением к обитанию в условиях слабого освещения или его отсутствия является:
А) редукция органов зрения
Б) развитие гипертрофированных органов зрения
В) биологическое свечение
Г) все перечисленное
Зеленый лист поглощает около 75% солнечной энергии. В фотосинтезе при высокой освещенности используется:
А) 10%
Б)1-2%
В) 75%
Биологические ритмы с периодом, близким к 24 часам, но не равным суткам, называются:
А) суточными
Б) циркадианными
В) цирканнуальными
Механизмы фотопериодической регуляции основаны на стимуляции светом:
А) гипоталамо-гипофизарной системы
Б) кожных покровов
В) органов зрения
Играет ли фотопериод роль в регуляции размножения:
А) да
Б) нет
Является ли линька у животных и птиц зависимой от фотопериода:
А) да
Б) нет
Катадромные миграции рыб – это миграции:
А) из моря вверх по рекам
Б) из рек в море
Заключение
Каждый живой организм обитает в сложных и изменчивых условиях среды, с которой поддерживает непрерывные и жизненно важные взаимосвязи, основанные на обменных процессах. Устойчивость организма как биологической системы, осуществление жизненно важных функций зависят от того, насколько его структура и физиологические свойства сохраняют свои главные особенности на фоне меняющихся внешних условий. В случае отклонений конкретных условий среды от среднестатистического уровня включаются функциональные адаптации, отвечающие на эти отклонения и направленные на обеспечение максимальной эффективности функционирования организма. Если отвлечься от бесконечного разнообразия конкретных форм адаптации у разных видов, то по принципиальному экологическому значению адаптивные механизмы можно разделить на две группы: механизмы, обеспечивающие адаптивный характер общего уровня и лабильные реакции, поддерживающие относительное постоянство общего уровня стабилизации путем включения адаптивных функциональных реакций при отклонении конкретных условий среды от средних характеристик. Эти два уровня адаптации действуют совместно, и их взаимодействие обеспечивает точную «подгонку» функций организма к конкретному состоянию средовых факторов, а в конечном итоге – его устойчивое существование в условиях сложной и динамичной среды обитания.
