uabooks.top » Biológia » 11. Ökoszisztéma szintű adaptáció kialakulása. A koevolúció és a koadaptáció fogalma
Інформація про новину
  • Переглядів: 71
  • Дата: 4-06-2020, 18:57
4-06-2020, 18:57

11. Ökoszisztéma szintű adaptáció kialakulása. A koevolúció és a koadaptáció fogalma

Категорія: Biológia




Emlékezzetek, mi a közös és az eltérő az ’ökoszisztéma’ és a ’biogeocönózis’ fogalmai között! Milyen típusú kölcsönhatások lehetségesek a különhöző fajok populációi között az ökoszisztémában? Mi a mimikri és a mimézis? Mi az ökológiai niche?

Ökoszisztéma szintű adaptáció kialakulása. Már tudjátok, hogy a különböző fajok populációi magasabb rendú biológiai rendszerek - az ökoszisztémák -alkotói. Eközben a populációk az ökoszisztémán belül nem elkülönítve élnek, hanem egymáshoz alkalmazkodva kölcsönös kapcsolatban. A koevolúció során a különböző fajok képviselőiben kölcsönös adaptációk jönnek létre - koadaptációk (lat.: co- - együtt és adaptatio - alkalmazkodás). A különböző, az ökoszisztémában egymással kölcsönösen kapcsolatban fejlődő fajok közös evolúcióját koevolúció-nak nevezzük. Például a stadion ökoszisztémákban a ragadozók populációi képtelenek teljesen elpusztítani a prédafajt, mivel a koadap-táció miatt közöttük bizonyos egyensúly van.

11. 1. ábra. A vadászat aktív és passzív módjai: 1 -a gepárdnak kecses teste van jól fejlett izomzattal és hosszú végtagokkal; nyílt területeken vadászik, akár 130 km/h sebességgel is képes futni; 2-а sáskarákok a vízfenéken élnek, ahol járatokat vájnak, ezekből a csapdákból vadásznak áldozatukra.

A koevolúciót a fajok kölcsönös adaptív komplexeinek kialakulása kíséri, amelyek szoros kölcsönhatásban vannak. Az egyes fajok populációi szabályozzák más fajok populációinak egyed-számát és sűrűségét. Például, a ragadozó popu- 11

ládája szabályozza a préda populációjának egyedszámát. Viszont minél jobban csökkenti a ragadozó a zsákmány populációját, annál kisebbé válik a táplálékbázisa, ennek megfelelően idővel a ragadozó faj egyedszáma is csökken.

11. 2. ábra. A ragadozóval szembeni védekezés módjai: 1-а kőrisbogár hemolimfájában olyan vegyületek vannak, amelyek mérgezővé teszik; 2 — az araszolólepkék hernyója megdermed, és ilyenkor egy növényi ágra hasonlít (a mimézis jelensége).

A ragadozók adaptációi így gyakran kapcsolatban állnak a prédára való vadászat módjával: aktív vagy passzív (11. 1. ábra). Ragadozók magányosan (hiúz, vörös róka) és csapatosan (farkasok) vadásznak a zsákmányállatokra. A törzsfejlődés során az aktívan vadászó ragadozóknál összetettebbé vált az idegrendszer, az érzékszervek felépítése és ennek megfelelően a viselkedés is. Ezek és más adaptációk a zsákmány elejtésének és elpusztításának tökéletesítésére szolgálnak. Emlékezzetek a ragadozó madarak (főként a Sólyomalakúak és Bagolyalakú-ak) hajlított karmára és csőrére; a ragadozó emlősök jól fejlett és differenciált fogazatára; a kígyók méregmirigyeire és -fogaira; a rovarok fullánkjára! A csapdával vadászó ragadozók gyakran rendelkeznek rejtőszínnel (lásd 3. 2. ábra), olyan testformával, amely az élő természet valamilyen semleges részére emlékeztetnek. (Hozzatok fel példákat!).

A préda fajokban az adaptációk a ragadozók elkerülését szolgálják, észrevétlenné, mérgezővé teszik őket (11. 2. ábra). Például, a burgonya veszélyes kártevője - a burgonyabogár - hemolimfája mérgező vegyületeket tartalmaz. Ukrajnában gyakorlatilag nincs természetes ellensége, amely hatásosan szabályozná ennek a kártevőnek az egyedszámát.

11. 3. ábra. A növények védelmét kikerülő állati adaptációk: 1-а tevetövis hosszú tövisekkel (3 cm) rendelkezik, de még ezek sem képesek megvédeni a növényt a tevétől. A Danaus chrysippus királylepkefaj hernyója (2) képessé vált elfogyasztani a selyemkóró különböző fajait, amelyek szívglikozidokat halmoznak fel a szövetekben, ami később átkerül az imá-góba (3); ezek a vegyületek toxikusak az emlősök és a madarak számára.

Sok állatfaj számára a növények jelentik a táplálékot. Ezt a jelenséget nevezzük fitofágiának vagy növényevésnek. A növényeknél a fitofágokkal való koe-volúció következtében különböző koadaptációk jöttek létre: tüskék, tövisek, mér-

gező vegyületek (például alkaloidák), amelyek megvédik a növényeket a fitofágoktól. így a csípős csalán is képes megvédeni magát csalánszőrök segítségével, amelyek sűrűn borítják a leveleket és a fiatal hajtásokat. Az állatok ennek megfelelően különböző módokat dolgoznak ki a növények védekezésének elhárítására (11. 3. ábra).

11. 4. ábra. A parazita raflézia növényfaj, amely Délkelet-Ázsia szigeteinek trópusi erdeiben nő, hatalmas virágokkal rendelkezik, amelyek átmérője eléri a 100 cm-t (1). Ezek a virágok kellemetlen bomló döghúsra emlékeztető szagúak. így vonzzák a virágok a legyeket, amelyek a virágon rakják le petéiket, mivel a lárváik bomló szerves anyaggal táplálkoznak (2).

Jegyezzétek meg!.

Egy faj populációja, melynek egyedszámát más faj populációja szabályozza, maga is szabályozhatja egy harmadik faj populációját. Például, a ragadozó populációjának egyedszámától függő növényevő populációja maga is szabályozza a növényfaj populációjának egyedszámát és sűrűségét, amellyel táplálkozik. Az érett ökoszisztémákban tökéletes önszabályozó rendszerek alakulnak ki, amelyek biztosítják az ökoszisztémák stabilitását.

Felhozunk más koevolúciós példákat is növénycsoportokról és a velük kapcsolatban álló állatfajokról. Tudjátok, hogy azok a növények, amelyeket rovarok poroznak meg, élénk színű pártával rendelkeznek, gyakran kellemes illattal rendelkeznek, ami vonzza a méheket, a poszméheket, a lepkéket és más rovarokat, az apró madarakat (kolibrik, nektármadarak). Ugyanakkor egyes növények illata kellemetlen, rothadó hús szagú lehet (11. 4. ábra).

Egyes orchidea fajok virága bizonyos lepke vagy poszméh nőstényre emlékeztetnek. Az ilyen virágokat a megfelelő rovarfajok hímjei porozzák meg, amelyek a saját fajú nőstényeknek nézik a virágot.

A virágokat megporzó állatok is rendelkeznek megfelelő adaptációkkal. A Méhfélék családjába tartozó fajoknak a hátsó pár lábán szőröcskék találhatóak (11. 5, 1. ábra). A pollenszemcsék gyakran rendelkeznek különféle kinövésekkel, vagy ragadós anyagot választanak ki, ami előidézi az odatapadást a megporzó rovar testéhez.

Az egyes megporzó rovarok rendelkeznek szívószervvel. Ezeknek a hossza a növényfaj virág-

11. 5. ábra. Növények és rovarok koadaptációi: 1-а dolgozó méh 3 pár lába alkalmazkodott a pollenszállításra; 2-а poszméhek és a méhek - az értékes takarmánynövény, a lóhere egyetlen megporzói

takarója hosszának megfelelő. Az ilyen kölcsönös alkalmazkodás következtében egyes növényfajokat csak néhány vagy egy rovarfaj poroz meg. Például, a lóherét csak a poszméhek és a méhek porozzák (11. 5, 2. ábra). Bizonyos megporzó állatfajok eltűnése egy területről, ezeknek a növényfajoknak az eltűnéséhez vezethet, és fordítva.

Az ökoszisztémák faji struktúrája nagyon érzékeny a környezetben zajló változásokra, és elsőként reagál azokra. Ezért az ökoszisztéma szintű adaptációkra jellemző egyes kihalt fajok felcserélődése más fajokkal. A kihaltaknál a felváltó fajoknak ellenállóbbaknak kell lenniük a környezeti tényezők hatásaihoz, amelyek kiváltották az előző faj kihalását. Vagyis, azokra az ökoszisztémákra jellemző a legmagasabb stabilitás és önszabályozó képesség, amelyek biodiverzitása a legmagasabb.

Kulcsszavak és fogalmak

koevolúció, koadaptáció.

1. Mi jellemző az élő anyag ökoszisztéma szintű szerveződésének adaptációira? 2. Mi a ragadozó és a préda populációk koadaptációinak lényege? 3. Mi a közös és az eltérő a ragadozó és préda, illetve a növényevő és a növény koadaptációjában? 4. Mi jellemző a koevolú-cióra? Hozzatok fel példákat!

A modern elképzelések szerint a biogeocönózis az evolúció közege. Miért áll ez kapcsolatban a benne élő fajok

adaptációs sajátosságaival?

A tanár segítségével hozzatok fel példákat a fajok koevolúció-jára a helyi faunából és flórából! Jellemezzétek azokat, és gondolkodjatok el rajta, hogy milyen következményei vannak ezen fajok koevolúciójánakl?

 

Ez a tankönyv anyaga Biológia 11. osztály Osztapcsenko, Bálán

 




^