uabooks.top

Emlékezzetek, mi az adaptív potenciál! Mik az atavizmusok és a csökevényes szervek? Mely organizmusokat nevezünk melegvérűeknek és hidegvérűeknek? Mik a baktériumok cisztái és spórái?

Felsoroljuk az adaptációk fő tulajdonságait.

• Nem léteznek univerzális adaptációk, amelyek képessé tennék az organizmusokat túlélni minden körülmények között. Az adaptációk csak abban a környezetben adaptív jellegűek, amelyben kialakultak. A környezetváltozás esetében az adaptációk elveszthetik jelentőségüket, és az organizmusok a túlélés érdekében új adaptációkat kell kifejlesszenek. Miután az adaptáció elveszti jelentőségét, egy idő elteltével az őt meghatározó alléi gyakorisága a populációban lecsökken. Recesszív állapotban fennmaradhat, mint az örökletes változékonyság tartaléka, miközben a heterozigóta egyedekben nem jelenik meg fenotípusosan. Ugyanakkor időről időre az alléi megjelenhet a homozigóta egyedek fenotípusában. Az ősökre jellemző bélyegek visszatérésének jelenségét atavizmus-nak nevezzük (4. 1. ábra).

4. 1. ábra. 2006-ban fedeztek fel egy delfint, amelyik az uszonyain (jól fejlett elülső végtagok minden egyednél) kívül rendelkezik gyengén fejlett hátsó végtagokkal is. (Feladat: Hozzatok fel több példát atavizmusra!)

• Az adaptációk nem állandóak-, azok az adaptációk, amelyek elvesztették jelentőségüket idővel eltűnnek, helyettük újak alakulhatnak ki. Azok a struktúrák vagy szervek, amelyek elvesztették adaptív jellegüket az evolúció folyamatában fennmaradhatnak csökevényes szervek formájában. Ezek vagy nem látnak el semmilyen funkciót (például az emlősök harmadik szemhéja, a pislogó hártya), vagy új funkciót látnak el. Például, a legyek biliérje, a második pár szárny csökevénye, segíti a rovart az egyensúlyozásban repülés közben. A kaktuszok tövisei levélcsökevények, amelyek új funkciót látnak el - véd a növényevőktől (4. 2. ábra).

4. 2. ábra. Példák csökevényes szervekre: 1 - az ember pislogó hártyája; 2-а kaktuszok tövisei (Feladat: Hozzatok fel több példát állati és növényi csökevényes szervekre!)

• Az organizmusok megfelelő adaptáltsága bizonyos feltételhez, nem jelenti azt, hogy más tényezőkhöz is jól alkalmazkodtak (az adaptációk relatív függetlenségének szabálya). így például a zuzmók, amelyek képesek a szerves anyagban szegény felületeken (például sziklákon) megtelepedni, túlélni a hosz-

szantartó száraz időszakot vagy a kedvezőtlen hőmérsékleti viszonyokat nagyon érzékenyek a szennyezett levegőre.

4. 3. ábra. Földalatti életmódot folytató emlősök: 1 — vakond; 2 — földikutya (Feladat: mutassatok rá a két faj hasonló adaptációira, amelyek segítik a talajban való életet!)

Még a közeli rendszertani csoportokhoz (nemek, családok, rendek) tartozó fajok sem rendelkeznek azonos adaptációkkal. Tehát, bármely környezetben éljen is a faj, saját adaptációkészlettel rendelkezik. Erről szól az ökológiai individualitás szabálya: minden faj bizonyos tényező együtteshez sajátos módon alkalmazkodik. Például, a vakond (Rovarevők rendje) és a földikutya (Rágcsálók rendje) alkalmazkodtak a talaj lakó életmódhoz. Ugyanakkor a vakond a mellső lábaival vájja az üregeit, míg a földikutya a metszőfogaival, és a földet a fejével távolítja el a járatokból (4. 3. ábra).

Nem léteznek abszolút adaptációk. Például, a sarkinyúl az őszi vedléskor, a hőmérséklet csökkenése miatt, megváltoztatja szőrzete színét szürkéről fehérre, ami észrevehetetlenné teszi a havon. Ugyanakkor a hőmérséklet csökkenése nem mindig párosul havazással, ezért az állat könnyen észrevehető (4.4. ábra).

Az adaptációk, amelyek jellemzőek egy faj összes egyedére vagy legalábbis a többségére, a törzsfejlődés (filogenezis) során jönnek létre fokozatosan, nemzedékről nemzedékre. A szervezet nem minden bélyege adaptív jellegű, de az evolúció során azzá válhat.

Az alkalmazkodás eredménye - az adaptív hatás - általában a biológiai rendszerek különböző kölcsönhatásainak eredménye. Emlékezzetek: az emlősök különböző csoportjai az adaptív szétterjedés során alkalmazkodtak a különböző típusú táplálékforrásokhoz. (Hasonlítsátok össze például a farkas, a kérődzők, a rágcsálók, a delfinek fogazatát!). Az ilyen adaptációk nemcsak a fogak esetében jöttek létre, de az állkapocs és a rágóizmokban is. Jegyezzük meg: az adaptációk kialakulását behatárolja a bioszisztémák adaptációs képessége.

Az organizmusok adaptáltságának szintje nem függ a szervezettségi szintjüktől: például, az egyszerű sejtfelépítésű prokarioták könnyen alkalmazkodnak a kedvezőtlen körülményekhez, és effektíven képesek szaporodni, amint a körülmények kedvezővé válnak. (Emlékezzetek a ciszta és spóraképződésre!)

4. 5. ábra. Példa a növények élőhelyükhöz való aktív alkalmazkodására: a gamandor a csapadékos időszakban viszonylag nagy leveleket fejleszt (1); a száraz időszakban a levelek kisebbé, pikkelyszerűvé válnak. A nagyon száraz periódust ez a faj levelek nélkül éli túl, csak a zöld szára és tövisei maradnak meg (2)

Az organizmusok adaptációs stratégiáit

három típusra lehet osztani.

Az organizmusok a környezet feltételeinek változása függvényében képesek aktívan alkalmazkodni a környezetük feltételeihez, szabályozva a saját életműködésüket. Például, a madarak és emlősök testhőmérséklete állandó marad még nagyon hidegben is; a sivatagban pedig az ízeltlábúak a szárazság ellenére aktívan fenntartják a testük viszonylagos állandó víztartamát. A változó nedvességtartalmú helyeken élő növények képesek megváltoztatni a levéltípusukat (4. 5. ábra).

Az organizmusok környezetükhöz való passzív alkalmazkodási módja - az életfolyamatok alárendelése a környezet feltételeinek változásaihoz. Például, a változó testhőmérsékletű (hidegvérű) állatokban a levegő hőmérsékletének csökkenésekor lecsökken az anyagcsere intenzitása is. Az egyes állandó testhőmérsékletű (melegvérű) állatok inaktív állapotban jelentősen csökkenthetik testhőmérsékletüket. (Például a sündisznó vagy a barna medve téli álmot alszik.) Ez lehetőséget nyújt jelentős mértékben lecsökkenteni az energiafelhasználást (4. 6, 1. ábra). Egy másik példa: a burgonya veszélyes kártevője, a burgonya-fonálféreg cisztái (4. 6, 2. ábra) képesek fennmaradni a talajban 10 évig (illetve az anyaegyed kültakarója védelmet biztosít a peték és a lárvák számára).

A kedvezőtlen létfeltételek változásának elkerülése (egyes rovarok, halak, madarak, emlősök vándorlása és nomád életmódja -4. 7. ábra). Az organizmusok életciklusa olyan, hogy a fejlődésük legérzékenyebb fázisai a legkedvezőbb periódusra essen, és a kedvezőtlen periódusokban a nyugalmi fázis következzen (például a rovarok bebábozódása).

4. 6. ábra. Példák az organizmusok passzív alkalmazkodására: 1-а sündisznó téli álma; 2-а burgonya-fonálféreg cisztái

4. 7. ábra. Amikor a vándorsáska populációsűrűsége jelentéktelen, a lárva és az imágó (az ivarérett egyed) zöld vagy barna színű (1); az ilyen magányosan élő forma nem alkot rajt; ha a populációsűrűség nagy, a lárvák és az imágók színe élénkké válik (sárga vagy narancsárga fekete pöttyökkel). így jön létre a raj forma (2), amely nagy vándorutakat megtevő rajokat alkot, elpusztítva maguk után a növényzetet.

Kulcsszavak és fogalmak

atavizmus, csökevényes szervek, az adaptációk relatív függetlenségének szabálya.

1. Nevezzétek meg az adaptáció fő tulajdonságait! 2. Az adaptáció kialakulása szempontjából mi az atavizmus? 3. Mi a hasonlóság és az eltérés az atavizmus és a csökevényes szervek között? 4. Mit állít az adaptációk relatív függetlenségének szabálya? 5. Magyarázd el az ökológiai individualitás szabályát? 6. Jellemezzétek az organizmusok fő adaptív stratégiáit!

Hogyan lehet a csökevényes szervek segítségével illusztrálni, hogy az adaptációk nem állandóak, és eltűnhetnek miután elvesztik adaptív jelentőségüket? Hozzatok fel példákat!

Ez a tankönyv anyaga Biológia 11. osztály Osztapcsenko, Bálán