Begrip aanpassing

Aanpassing is het proces van aanpassing van levende organismen aan bepaalde omgevingsomstandigheden. Er zijn de volgende soorten aanpassingen:

Ecologische groepen planten in relatie tot licht:

• a) aanpassing van dieren aan licht
• b) Groene planten hebben licht nodig voor de vorming van chlorofyl, de vorming van de gefacetteerde structuur van chloroplasten; het regelt de werking van het oesterapparaat, beïnvloedt de gasuitwisseling en transpiratie, activeert een aantal enzymen, stimuleert de biosynthese van eiwitten en nucleïnezuren.

Licht beïnvloedt de deling en strekking van cellen, groeiprocessen en de ontwikkeling van planten, bepaalt het tijdstip van bloei en vruchtvorming en heeft een vormgevende werking. Maar licht is van het grootste belang in de luchtvoeding van planten, in hun gebruik van zonne-energie in het proces van fotosynthese. De belangrijkste aanpassingen van planten in relatie tot licht hangen hiermee samen. Dit blijkt uit het hele evolutieverloop van terrestrische hogere planten.

Foto-autotrofen zijn in staat om CO2 op te nemen met behulp van de stralingsenergie van de zon en deze om te zetten in de energie van chemische bindingen in organische verbindingen. Paarse en groene bacteriën, die bacteriochlorofylen hebben, kunnen licht absorberen in het lange golflengtegedeelte (maximaal in het gebied van 800-1100 nm). Hierdoor kunnen ze zelfs bestaan ​​in de aanwezigheid van alleen onzichtbare infraroodstralen. Algen en hogere groene planten zijn chlorofylbevattende organismen waarvan de verspreiding afhankelijk is van zonlicht.

Op het land, voor hogere foto-autotrofe planten, zijn de lichtomstandigheden bijna overal gunstig, en ze groeien waar de klimatologische en bodemomstandigheden het toelaten, en passen zich aan het lichtregime van een bepaalde habitat aan.

Algen leven in waterlichamen, maar worden ook gevonden op het land, op het oppervlak van verschillende objecten - op boomstammen, op hekken, op rotsen, op sneeuw, op het oppervlak van de grond en in de dikte ervan.

Het lichtregime van elke habitat wordt bepaald door de intensiteit van direct en verstrooid licht, de hoeveelheid licht (jaarlijkse totale straling), de spectrale samenstelling en albedo - de reflectiviteit van het oppervlak waarop het licht valt. De opgesomde elementen van het lichtregime zijn zeer veranderlijk en hangen af ​​van de geografische ligging, hoogte boven zeeniveau, van het reliëf, de toestand van de atmosfeer, de aard van het aardoppervlak, de vegetatie, het tijdstip van de dag, het seizoen van de jaar, zonneactiviteit en globale veranderingen in de atmosfeer.

Planten hebben verschillende morfologische en fysiologische aanpassingen aan het lichtregime van habitats.

Volgens de vereiste voor lichtomstandigheden is het gebruikelijk om planten in de volgende ecologische groepen te verdelen:

• 1) lichtminnende (licht), of heliophyten, planten van open, constant goed verlichte habitats;
• 2) schaduwminnende (schaduwrijke), of sciophytes, planten van de lagere lagen van schaduwrijke bossen, grotten en diepwaterplanten; ze verdragen geen sterke verlichting in direct zonlicht;
• 3) schaduwtolerante of facultatieve heliophyten - kunnen meer of minder schaduw verdragen, maar groeien goed in het licht; ze zijn gemakkelijker dan andere planten om te herbouwen onder invloed van veranderende lichtomstandigheden.
• B) Licht voor dieren is een noodzakelijke voorwaarde voor zicht, visuele oriëntatie in de ruimte. Verstrooide stralen die worden weerkaatst door omringende objecten, waargenomen door de gezichtsorganen van dieren, geven hen een aanzienlijk deel van de informatie over de buitenwereld. De ontwikkeling van het gezichtsvermogen bij dieren verliep parallel met de ontwikkeling van het zenuwstelsel.

De volledigheid van visuele waarneming van de omgeving bij dieren hangt voornamelijk af van de mate van evolutionaire ontwikkeling. De primitieve ogen van veel ongewervelde dieren zijn eenvoudig lichtgevoelige cellen omgeven door pigment, terwijl het in eencellige een lichtgevoelig gebied van het cytoplasma is. Het proces van lichtperceptie begint met fotochemische veranderingen in de moleculen van visuele pigmenten, waarna een elektrische impuls optreedt. De gezichtsorganen van individuele ogen geven geen beeld van objecten, maar nemen alleen fluctuaties in verlichting waar, de afwisseling van licht en schaduw, wat wijst op veranderingen in de omgeving. Figuratief zien is alleen mogelijk met een voldoende complexe structuur van het oog. Spinnen kunnen bijvoorbeeld de contouren van bewegende objecten onderscheiden op een afstand van 1-2 cm De meest perfecte gezichtsorganen zijn de ogen van gewervelde dieren, koppotigen en insecten. Hiermee kunt u de vorm en grootte van objecten waarnemen, hun kleur, de afstand bepalen. Het vermogen tot driedimensionaal zien hangt af van de hoek van de ogen en van de mate van overlap van hun gezichtsvelden. Driedimensionaal zicht is bijvoorbeeld kenmerkend voor mensen, primaten, een aantal vogels - uilen, valken, adelaars, gieren. Dieren met ogen aan de zijkanten van hun hoofd hebben een monoculair, vlak zicht.

De beperkende gevoeligheid van het hoogontwikkelde oog is enorm. Een persoon die gewend is aan duisternis kan licht onderscheiden, waarvan de intensiteit wordt bepaald door de energie van slechts vijf fotonen, wat dicht bij de fysiek mogelijke limiet ligt.

Het concept van zichtbaar licht is enigszins willekeurig, aangezien individuele diersoorten sterk variëren in hun vermogen om verschillende stralen van het zonnespectrum waar te nemen. Voor een persoon is het gebied van zichtbare stralen van violet tot donkerrood.

Sommige dieren, zoals ratelslangen, zien het infrarode deel van het spectrum en vangen prooien in het donker, waarbij ze zich oriënteren met behulp van hun ogen. Voor bijen wordt het zichtbare deel van het spectrum verschoven naar een korter golflengtegebied. Ze nemen een aanzienlijk deel van de ultraviolette stralen als kleur waar, maar maken geen onderscheid tussen rode.

Naast het evolutionaire niveau van de groep, zijn de ontwikkeling van het gezichtsvermogen en de kenmerken ervan afhankelijk van de ecologische situatie en levensstijl van specifieke soorten. Bij permanente bewoners van grotten, waar zonlicht niet doordringt, kunnen de ogen geheel of gedeeltelijk worden verminderd, zoals bijvoorbeeld bij blinde kevers van loopkevers, protea's bij amfibieën, enz.

Het vermogen om kleuren te onderscheiden hangt voor een groot deel ook af van de spectrale samenstelling van de straling waarbij de soort bestaat of actief is. De meeste zoogdieren, afstammelingen van voorouders met schemering en nachtelijke activiteit, onderscheiden kleuren niet goed en zien alles in zwart-wit (honden, katten, hamsters, etc.). Dezelfde visie is kenmerkend voor nachtvogels (uilen, nachtzwaluwen). Dagvogels hebben een goed ontwikkeld kleurenzicht.

Leven in schemerlicht leidt vaak tot hypertrofie van de ogen. Enorme ogen die een onbeduidend deel van het licht kunnen opvangen, zijn kenmerkend voor nachtelijke lemuren, loris-apen, spookdiertjes, uilen, enz.

Dieren navigeren met behulp van visie tijdens langeafstandsvluchten en migraties. Vogels kiezen bijvoorbeeld de vliegrichting met verbazingwekkende nauwkeurigheid, waarbij ze soms vele duizenden kilometers overbruggen van nest- tot overwinteringsgebieden.

Het is bewezen dat vogels tijdens dergelijke langeafstandsvluchten ten minste gedeeltelijk worden georiënteerd door de zon en de sterren, d.w.z. astronomische lichtbronnen. Wanneer ze gedwongen worden van de koers af te wijken, zijn ze in staat om te navigeren, d.w.z. van oriëntatie te veranderen om het gewenste punt op aarde te bereiken. Met gedeeltelijk bewolkte oriëntatie blijft behouden als ten minste een deel van de lucht zichtbaar is. Vogels vliegen niet in dichte mist, of, als ze ze onderweg te pakken krijgen, blijven ze blind vliegen en dwalen vaak af. Het vermogen van vogels om te navigeren is door vele experimenten bewezen.

Vogels die in kooien zitten, in een staat van pre-migratieangst, oriënteren zich altijd op overwinteringsgebieden als ze de positie van de zon of de sterren kunnen waarnemen. Toen linzen bijvoorbeeld van de kust van de Oostzee naar Khabarovsk werden vervoerd, veranderden ze hun oriëntatie in de cellen van zuidoost naar zuidwest. Deze vogels overwinteren in India. Zo kunnen ze overal ter wereld de juiste vluchtrichting kiezen om te overwinteren. Overdag houden vogels niet alleen rekening met de stand van de zon, maar ook met de verplaatsing als gevolg van de breedtegraad van het gebied en het tijdstip van de dag. Experimenten in het planetarium hebben aangetoond dat de oriëntatie van vogels in kooien verandert als het beeld van de sterrenhemel ervoor verandert in overeenstemming met de richting van de voorgestelde vlucht.

Het navigatievermogen van vogels is aangeboren. Het wordt niet verkregen door levenservaring, maar wordt gecreëerd door natuurlijke selectie als een systeem van instincten. De exacte mechanismen van deze oriëntatie zijn nog steeds slecht begrepen. De hypothese van vogeloriëntatie in vluchten boven astronomische lichtbronnen wordt momenteel ondersteund door experimentele en observatiegegevens.

Het vermogen tot dit soort oriëntatie is ook kenmerkend voor andere groepen dieren. Onder insecten is het vooral ontwikkeld bij bijen. De bijen die de nectar hebben gevonden, geven informatie door aan anderen over waar ze heen moeten vliegen voor een nectar, waarbij ze de positie van de zon als richtlijn gebruiken. De padvindersbij, die de bron van voedsel heeft ontdekt, keert terug naar de korf en begint een dans op de kammen en maakt snelle bochten. Tegelijkertijd beschrijft ze een figuur in de vorm van een acht waarvan de dwarsas schuin staat ten opzichte van de verticaal. De hellingshoek komt overeen met de hoek tussen de richtingen naar de zon en naar de voedselbron. Wanneer de honingoogst zeer overvloedig is, zijn de verkenners erg opgewonden en kunnen ze lange tijd dansen, vele uren, om de verzamelaars de weg naar de nectar te wijzen. Tijdens hun dans verschuift de hoek van het cijfer acht geleidelijk in overeenstemming met de beweging van de zon langs de hemel, hoewel de bijen in de donkere bijenkorf het niet zien. Als de zon achter wolken verborgen is, oriënteren de bijen zich op het gepolariseerde licht van een vrij deel van de lucht. Het polarisatievlak van het licht hangt af van de stand van de zon.

Invoering

1. Habitats en omgevingsfactoren

1.1 Luchtomgeving

1.2 Aquatische omgeving

1.3 Omgevingsfactoren

2. Aanpassing

2.1 Aanpassing van planten aan luchtverontreiniging

2.2 Aanpassing van de plant aan het zoutgehalte van de bodem

2.2.1 Planten en zware metalen

2.3 Aanpassing van planten aan biotische factoren

2.4 Aanpassing van planten aan abiotische factoren

2.4.1 Temperatuureffect

2.4.2 Effect van licht op planten

3. Onderzoeksdeel

Conclusie

Gebruikte informatiebronnen bij het uitvoeren van onderwijs- en onderzoekswerk

10.Sbio. info Eerste biocommunity: informatieportaal: [Electronic. resource] // Biotische factoren van de omgeving en de soorten interacties van organismen die daardoor worden veroorzaakt [website] Toegangsmodus: www.sbio. info/pagina. php? id=159 (04/02/10)

Sollicitatie

Foto nr. 1. Aspenblad uit het park.

Foto #2. Een blad naast de rijbaan.

Foto #3. Stof op plakband van een blad uit het park.

Foto #4. Stof op plakband van een vel naast de rijbaan.

Foto #5. Korstmos op een boomstam in een bospark.

Taak 1. Plantaanpassing aan zaadverspreiding

Stel vast hoe planten zich hebben aangepast aan zaadverspreiding via insecten, vogels, zoogdieren en mensen. Vul de tafel.

Plantaanpassingen voor zaadverspreiding

№ p/n	plantensoorten	insecten	Vogels	Zoogdier voedend	Menselijk
	cultureel
	gevoeld
	tripartiete
	vergeet me niet
	Klit normaal

Welke eigenschappen hebben de zaden van de planten in de tabel die bijdragen aan de verspreiding van zaden door de methoden die je hebt gevonden? Geef concrete voorbeelden.

De interactie van twee populaties kan theoretisch worden weergegeven als gepaarde combinaties van de symbolen "+", "-", "0", waarbij "+" een voordeel voor de populatie aangeeft, "-" - de verslechtering van de populatie, dat wil zeggen , schade, en "0" - de afwezigheid van significante veranderingen in de interactie. Definieer met behulp van de voorgestelde symboliek de soorten interactie, geef voorbeelden van relaties en maak een tabel in uw notitieboekje.

Biotische relaties

verhoudingen	symbolische aanduiding	Definitie verhoudingen	Voorbeelden verhoudingen van dit type

1. Maak met behulp van het didactische materiaal van de hand-out het voedselweb van het ecosysteem van het meer.

2. Onder welke omstandigheden zal het meer lange tijd niet veranderen?

3. Welke acties van mensen kunnen leiden tot de snelle vernietiging van het ecosysteem van het meer?

Individuele taak voor de module "Van de ecologie van organismen naar de ecologie van ecosystemen" Optie 6

Taak 1. Aanpassing van levende organismen aan extreme levensomstandigheden

Veel organismen ervaren tijdens hun leven periodiek de invloed van factoren die sterk afwijken van het optimum. Ze hebben te maken met extreme hitte en vorst, en zomerse droogtes, en het opdrogen van waterlichamen, en gebrek aan voedsel. Hoe passen ze zich aan zulke extreme omstandigheden aan, wanneer het normale leven erg moeilijk is? Geef voorbeelden van de belangrijkste manieren om je aan te passen aan de overdracht van ongunstige levensomstandigheden

Taak 2. Biotische relaties.

Bepaal aan de hand van de grafieken tot welke gevolgen de relatie tussen twee nauw verwante soorten organismen die in dezelfde ecologische niche leven, kan leiden? Hoe heet deze relatie? Leg het antwoord uit.

Afb.11. De groei van het aantal twee soorten ciliatenschoenen (1 - slipper met staart, 2 - gouden slipper):

A - wanneer gekweekt in zuivere culturen met een grote hoeveelheid voedsel (bacteriën); B - in gemengde cultuur, met dezelfde hoeveelheid voedsel

Taak 3. Natuurlijke ecosystemen van de zuidelijke Oeral

1. Vorm het voedselweb van een rivierecosysteem.

2. Onder welke omstandigheden zal de rivier lange tijd niet veranderen?

3. Welke acties van mensen kunnen leiden tot de snelle vernietiging van het rivierecosysteem?

4. Beschrijf de trofische structuur van het ecosysteem met behulp van de ecologische piramides van overvloed, biomassa en energie.

in de biologie, de ontwikkeling van een eigenschap die bijdraagt ​​aan het voortbestaan ​​van een soort en de voortplanting ervan. Aanpassingen kunnen morfologisch, fysiologisch of gedragsmatig zijn.

Bij morfologische aanpassingen gaat het om veranderingen in de vorm of structuur van een organisme. Een voorbeeld van zo'n aanpassing is de harde schaal van schildpadden, die bescherming biedt tegen roofdieren. Fysiologische aanpassingen worden geassocieerd met chemische processen in het lichaam. Zo kan de geur van een bloem dienen om insecten aan te trekken en zo bij te dragen aan de bestuiving van een plant. Gedragsaanpassing wordt geassocieerd met een bepaald aspect van het leven van het dier. Een typisch voorbeeld is de winterslaap van een beer. De meeste aanpassingen zijn een combinatie van deze typen. Bloedzuigen bij muggen wordt bijvoorbeeld geleverd door een complexe combinatie van aanpassingen zoals de ontwikkeling van gespecialiseerde delen van het mondapparaat die zijn aangepast om te zuigen, de vorming van zoekgedrag om een ​​prooidier te vinden en de productie van speciale afscheidingen door de speekselklieren die voorkomen dat het opgezogen bloed gaat stollen.

Alle planten en dieren passen zich voortdurend aan hun omgeving aan. Om te begrijpen hoe dit gebeurt, moet niet alleen rekening worden gehouden met het dier of de plant als geheel, maar ook met de genetische basis van aanpassing.

genetische basis. Bij elke soort is het programma voor de ontwikkeling van eigenschappen ingebed in het genetische materiaal. Het materiaal en het programma dat erin is gecodeerd, wordt van de ene generatie op de andere doorgegeven en blijft relatief onveranderd, waardoor vertegenwoordigers van een of andere soort er bijna hetzelfde uitzien en zich gedragen. In een populatie van organismen van welke aard dan ook, zijn er echter altijd kleine veranderingen in het genetische materiaal en dus variaties in de kenmerken van individuele individuen. Het is uit deze verschillende genetische variaties dat het aanpassingsproces die eigenschappen selecteert of bevordert die de overlevingskansen en daarmee het behoud van genetisch materiaal het meest vergroten. Aanpassing kan dus worden gezien als het proces waarbij genetisch materiaal de kans vergroot om in volgende generaties behouden te blijven. Vanuit dit oogpunt vertegenwoordigt elke soort een succesvolle manier om een ​​bepaald genetisch materiaal te behouden.

Om genetisch materiaal door te geven, moet een individu van welke soort dan ook in staat zijn zich te voeden, te overleven tot een broedseizoen, nakomelingen achter te laten en het vervolgens over een zo groot mogelijk territorium te verspreiden.

Voedsel. Alle planten en dieren moeten energie en verschillende stoffen uit de omgeving ontvangen, voornamelijk zuurstof, water en anorganische verbindingen. Bijna alle planten gebruiken de energie van de zon en transformeren deze in het proces van fotosynthese. (zie ook FOTOSYNTHESE). Dieren krijgen energie door het eten van planten of andere dieren.

Elke soort is op een bepaalde manier aangepast om zichzelf van voedsel te voorzien. Haviken hebben scherpe klauwen om prooien te grijpen, en de locatie van hun ogen voor hun hoofd stelt hen in staat om de diepte van de ruimte te beoordelen, wat nodig is om te jagen wanneer ze met hoge snelheid vliegen. Andere vogels, zoals reigers, hebben lange nekken en poten ontwikkeld. Ze zoeken naar voedsel door voorzichtig door de ondiepe wateren te zwerven en op de loer te liggen voor gapende waterdieren. Darwinvinken, een groep nauw verwante vogelsoorten van de Galápagos, zijn een klassiek voorbeeld van zeer gespecialiseerde aanpassingen aan verschillende diëten. Door bepaalde adaptieve morfologische veranderingen, voornamelijk in de structuur van de snavel, werden sommige soorten granivoren, terwijl andere insecteneters werden.

Als we ons wenden tot vissen, hebben roofdieren, zoals haaien en barracuda's, scherpe tanden om prooien te vangen. Anderen, zoals kleine ansjovis en haring, verkrijgen kleine voedseldeeltjes door zeewater te filteren door kamvormige kieuwtrekkers.

Bij zoogdieren zijn de kenmerken van de structuur van de tanden een uitstekend voorbeeld van aanpassing aan het soort voedsel. De hoektanden en kiezen van luipaarden en andere katachtigen zijn extreem scherp, waardoor deze dieren het lichaam van het slachtoffer kunnen vasthouden en scheuren. Bij herten, paarden, antilopen en andere grazende dieren hebben grote kiezen brede geribbelde oppervlakken, aangepast voor het kauwen van gras en ander plantaardig voedsel.

Er zijn verschillende manieren om voedingsstoffen te verkrijgen, niet alleen bij dieren, maar ook bij planten. Velen van hen, voornamelijk peulvruchten, erwten, klaver en anderen hebben symbiotische ontwikkeld, d.w.z. wederzijds voordelige relatie met bacteriën: bacteriën zetten stikstof uit de lucht om in een chemische vorm die beschikbaar is voor planten, en planten leveren energie aan bacteriën. Insectenetende planten, zoals sarracenia en zonnedauw, halen stikstof uit de lichamen van insecten die worden gevangen door bladeren te vangen.

Bescherming. De omgeving bestaat uit levende en niet-levende componenten. De leefomgeving van elke soort omvat dieren die zich voeden met individuen van die soort. De aanpassingen van vleesetende soorten zijn gericht op efficiënt foerageren; prooisoorten passen zich aan om niet de prooi van roofdieren te worden.

Veel soorten potentiële prooien hebben een beschermende of camouflagekleur die hen verbergt voor roofdieren. Dus bij sommige soorten herten is de gevlekte huid van jonge individuen onzichtbaar tegen de achtergrond van afwisselende vlekken van licht en schaduw, en het is moeilijk om witte hazen te onderscheiden tegen de achtergrond van sneeuwbedekking. De lange dunne lichamen van wandelende takken zijn ook moeilijk te zien omdat ze lijken op knopen of twijgen van struiken en bomen.

Herten, hazen, kangoeroes en vele andere dieren hebben lange poten ontwikkeld om ze in staat te stellen weg te rennen van roofdieren. Sommige dieren, zoals opossums en varkenskopslangen, hebben zelfs een eigenaardige manier ontwikkeld om zich te gedragen als imitatie van de dood, wat hun overlevingskansen vergroot, aangezien veel roofdieren geen aas eten.

Sommige soorten planten zijn bedekt met doornen of doornen die dieren afschrikken. Veel planten hebben een walgelijke smaak voor dieren.

Omgevingsfactoren, met name klimatologische factoren, brengen levende organismen vaak in moeilijke omstandigheden. Dieren en planten moeten zich bijvoorbeeld vaak aanpassen aan extreme temperaturen. Dieren ontsnappen aan de kou door isolerende pels of veren te gebruiken door naar warmere klimaten te migreren of te overwinteren. De meeste planten overleven de kou door in een rusttoestand te gaan, wat overeenkomt met een winterslaap bij dieren.

Bij warm weer wordt het dier gekoeld door te zweten of frequent te ademen, waardoor de verdamping toeneemt. Sommige dieren, vooral reptielen en amfibieën, kunnen in de zomer overwinteren, wat in wezen hetzelfde is als winterslaap, maar veroorzaakt door hitte in plaats van kou. Anderen zijn gewoon op zoek naar een koele plek.

Planten kunnen hun temperatuur tot op zekere hoogte op peil houden door de verdampingssnelheid te reguleren, wat hetzelfde verkoelende effect heeft als transpiratie bij dieren.

Reproductie. Een cruciale stap in het waarborgen van de continuïteit van het leven is reproductie, het proces waarbij genetisch materiaal wordt doorgegeven aan de volgende generatie. Voortplanting heeft twee belangrijke aspecten: de ontmoeting van heteroseksuele individuen voor de uitwisseling van genetisch materiaal en het grootbrengen van nakomelingen.

Een van de aanpassingen die ervoor zorgen dat individuen van verschillende geslachten elkaar ontmoeten, is goede communicatie. Bij sommige soorten speelt de reukzin hierin een belangrijke rol. Katten worden bijvoorbeeld sterk aangetrokken door de geur van een kat in oestrus. Veel insecten scheiden de zogenaamde af. lokstoffen chemische stoffen die individuen van het andere geslacht aantrekken. Bloemengeuren zijn effectieve aanpassingen van planten om bestuivende insecten aan te trekken. Sommige bloemen ruiken zoet en trekken nectar-voedende bijen aan; anderen ruiken walgelijk en trekken aasvliegen aan.

Visie is ook erg belangrijk voor het ontmoeten van individuen van verschillende geslachten. Bij vogels trekt het paargedrag van het mannetje, zijn weelderige veren en felle kleuren het vrouwtje aan en bereidt haar voor op copulatie. Bloemkleur in planten geeft vaak aan welk dier nodig is om die plant te bestuiven. Bloemen die worden bestoven door kolibries zijn bijvoorbeeld rood gekleurd, wat deze vogels aantrekt.

Veel dieren hebben manieren ontwikkeld om hun nakomelingen tijdens de eerste levensfase te beschermen. De meeste van dit soort aanpassingen zijn gedragsmatig en betreffen handelingen van één of beide ouders die de overlevingskansen van de jongen vergroten. De meeste vogels bouwen nesten die specifiek zijn voor elke soort. Sommige soorten, zoals de koevogel, leggen echter hun eieren in de nesten van andere vogelsoorten en vertrouwen de jongen toe aan de ouderlijke zorg van de gastheersoort. Veel vogels en zoogdieren, evenals sommige vissen, hebben een periode waarin een van de ouders grote risico's neemt en de functie op zich neemt om het nageslacht te beschermen. Hoewel dit gedrag soms de dood van de ouder bedreigt, zorgt het voor de veiligheid van het nageslacht en het behoud van het genetisch materiaal.

Een aantal dier- en plantensoorten hanteren een andere voortplantingsstrategie: ze brengen enorm veel nakomelingen voort en laten die onbeschermd achter. In dit geval worden de lage overlevingskansen voor een individueel groeiend individu gecompenseerd door het grote aantal nakomelingen. zie ook REPRODUCTIE.

hervestiging. De meeste soorten hebben mechanismen ontwikkeld om nakomelingen te verwijderen van de plaatsen waar ze zijn geboren. Dit proces, verspreiding genoemd, vergroot de kans dat nakomelingen zullen opgroeien in een onbezet gebied.

De meeste dieren vermijden simpelweg plaatsen waar te veel concurrentie is. Er is echter steeds meer bewijs dat verspreiding te wijten is aan genetische mechanismen.

Veel planten hebben zich aangepast aan zaadverspreiding met behulp van dieren. Klitzaailingen hebben dus haken aan het oppervlak, waarmee ze zich vastklampen aan het haar van passerende dieren. Andere planten produceren smakelijke vlezige vruchten, zoals bessen, die door dieren worden gegeten; de zaden passeren het spijsverteringskanaal en worden elders intact "gezaaid". Planten gebruiken ook de wind om zich voort te planten. De "propellers" van esdoornzaden worden bijvoorbeeld door de wind gedragen, evenals de zaden van de watten, die plukjes fijne haren hebben. Steppeplanten van het type Tumbleweed, die een bolvorm krijgen tegen de tijd dat de zaden rijpen, worden door de wind over lange afstanden gedestilleerd, waardoor de zaden onderweg worden verspreid.

Het bovenstaande waren slechts enkele van de meest opvallende voorbeelden van aanpassingen. Bijna elk teken van een soort is echter het resultaat van aanpassing. Al deze tekens vormen een harmonieuze combinatie, waardoor het lichaam met succes zijn speciale manier van leven kan leiden. De mens is in al zijn eigenschappen, van de structuur van de hersenen tot de vorm van de grote teen, het resultaat van aanpassing. Adaptieve eigenschappen droegen bij aan het voortbestaan ​​en de voortplanting van zijn voorouders die dezelfde eigenschappen hadden. In het algemeen is het begrip adaptatie van groot belang voor alle gebieden van de biologie. zie ook ERFELIJKHEID.

LITERATUUR Levintin RK Aanpassing. In: Evolutie. M., 1981

Fenologie van stadsplanten

· In steden verschillen fenologische verschijnselen in termen van timing en snelheid aanzienlijk van hun gebruikelijke verloop voor een bepaald gebied. Het is bekend dat de lenteverschijnselen in de stad eerder komen en sneller gaan. Het leiden van de tijd in een grote stad is meerdere dagen.

In natuurlijke plantengemeenschappen ontwikkelen en bloeien grassen in Doorzichtig fenologische volgorde. In de stad is er echter door de diversiteit aan “microcondities” geen duidelijke fenologische volgorde. Bijvoorbeeld, over warmtecommunicatie, waar de grond opwarmt en er geen sneeuwbedekking is, mogen planten niet naar de winterrust gaan. Ze observeren vaak de ontwikkeling van geslachtsorganen in de herfst en zelfs in de winter (in paardenbloem officinalis - Taraxacum officinale, wit lam - Lamium-album en paars- L. purpureum, eenjarige bluegrass - Poa annua). Soortgelijke verschijnselen worden waargenomen bij de verwarmde muur van het huis, waar de paardenbloem al in bloei staat en het blauwgras aan het aarzen is, en op het aangrenzende schaduwrijke gazon is de ontkieming van overwinterde grassen nog maar net begonnen. Soms heeft zo'n verwarmend effect zelfs invloed op de ontwikkeling van individuele takken van een boom of struik die zich bij een muur bevindt of over het asfalt hangt. En als gevolg daarvan komt aan de ene kant van de struik de lente 2-4 dagen eerder dan aan de andere kant.

· De bomen aan de verlichte kant van de straat bloeien eerder en eerder dan aan de schaduwzijde, aangezien de luchttemperatuur hier 3-5oC hoger is. Het is opgevallen dat in Moskou, in de straten van de breedterichting, lindebomen die aan de zonnige kant groeien, 6-8 dagen eerder met bladeren zijn bedekt dan aan de schaduwkant. Vergeling en vallen van bladeren daarentegen treden veel eerder op dan normaal, onder meer door de ophoping van giftige stoffen in de bladeren.

Omdat de apicale knoppen vaak afsterven in bomen, is er zo'n schending van de seizoensontwikkeling als het ontwaken van slapende knoppen, waaruit extra ("dikke") scheuten ontstaan. Deze scheuten zijn echter van korte duur: ze hebben geen tijd om houtachtig te worden en in de winter te bevriezen.

· U kunt een interessant kenmerk vinden dat typisch is voor bomen die in steden leven. Degenen onder hen die in de directe omgeving van de lantaarns groeien, hebben geen haast om hun bladeren af ​​​​te werpen. In sommige gevallen kan men op de straten aan het einde van de porie van bladval zelfs een bepaald ritme opmerken in de afwisseling van bomen, die al helemaal kaal zijn en nog steeds lommerrijk, althans gedeeltelijk; het komt vrij duidelijk overeen met de locatie van de straatverlichting. Blijkbaar is dit te wijten aan kunstlicht in de avond, dat de fotoperiodiciteit in planten beïnvloedt.

Anatomische en morfologische kenmerken van stadsplanten

Een hoge concentratie aan giftige stoffen en barre microklimatologische omstandigheden leiden tot structurele veranderingen in planten, uitgedrukt in het uiterlijk en de versterking van xeromorfe kenmerken.

Dus als in de kruin van een bosboom xeromorfe kenmerken alleen goed verlichte - "lichte" bovenste bladeren hebben, en het meeste gebladerte in diepe schaduw staat, dan overheersen in stedelijke bomen gewoon "lichte" bladeren in de kruin, aangezien dergelijke schaduw van buren, zoals in het bos, praktisch afwezig. En de "schaduw"-bladeren in de kruin van de stadsboom zijn meer xeromorf dan de "lichte" bladeren in het bos.

Stadsbomen hebben meestal meer dunne kronen, kortere scheuten, minder bladoppervlak en elk blad afzonderlijk. Zoals blijkt uit het voorbeeld van de linde, die al in de knop staat, zijn de beginselen van bladeren in de stad kleiner dan die van landbomen. Dit gat in grootte neemt dan toe in het proces van "open groei", wanneer het blad onder de bescherming van de knopschubben vandaan komt. Omdat de jaarlijkse groei van scheuten in stadsbomen wordt verminderd door de remming van fotosynthese, worden kortere scheuten gevormd in de kroon (in dezelfde linde - met 10-12%, bij andere soorten - tot 30-50%). Luchtvervuiling kan ook andere stoornissen in groei en vertakking veroorzaken, bijvoorbeeld, soms vormen zich dubbele knoppen in linde. Met een overvloed aan dergelijke verstoringen ontwikkelen bomen lelijke groeivormen, die "vervuilingshabitus" worden genoemd.

Gazongrassen blijken zelfs zonder maaien ondermaats. Grote grassen ("hoge grassen" van natuurlijke weiden) op de gazons van banden- en chemische fabrieken groeien dus niet hoger dan 10-20 cm.

Waarnemingen van de anatomische structuur van het blad van stadsplanten toonden aan dat de grootte van het blad en de dikte ervan afnemen, de dikte van de integumentaire weefsels toeneemt, de dikte van de cuticula afneemt, het aantal huidmondjes per eenheid bladoppervlak en het aantal van aderen toenemen.

Absorptie en ophoping van giftige stoffen door bladeren leidt vaak tot verstoring van het stomatale en fotosyntheseapparaat: stomatale cellen en peristomatale cellen zijn vervormd, de interne structuur van chloroplasten is verstoord, het chlorofylgehalte in de bladeren van buitenplanten is 1,5-4 keer minder dan in planten in natuurlijke omstandigheden. Bovendien wordt onderontwikkeling en vervorming van stuifmeel in de helmknoppen waargenomen. Het is aangetoond dat de aard van pigmentveranderingen in de bladeren van stadsbomen afhangt van de gasbestendigheid van de soort. Instabiele soorten reageren door het pigmentgehalte te verminderen, terwijl gasbestendige soorten hun hoeveelheid behouden of vergroten.

Uiterlijk van stadsplanten, d.w.z. hun habitus wordt vaak gevormd onder invloed snoeien en kapsels. Dit verstoort niet alleen groeiprocessen, maar verandert ook de natuurlijke verhouding van bovengrondse en ondergrondse delen. Snoeien en knippen verminderen het totale fotosynthetische oppervlak van het blad, terwijl het niet-fotosynthetische deel (stam, takken, wortels) fotosyntheseproducten blijft besteden aan de ademhaling. Schending van de verhouding tussen de synthese van organische stoffen en hun consumptie voor ademhaling verzwakt hun groei.

Bij gazongrassen die voortdurend worden gemaaid, worden ook groei- en vertakkingsprocessen verstoord. De uitloop intensiveert, er verschijnen veel extra scheuten waardoor de grassen groeien in de vorm van een dikke struik, met een veel hogere densiteit aan scheuten dan in weidegrasopstanden. En de regelmatige verwijdering van het fotosynthetische oppervlak betekent de onmogelijkheid om de vereiste hoeveelheden reservevoedingsstoffen aan te maken en af ​​te zetten in ondergrondse organen. Geen wonder dat gazons, in tegenstelling tot natuurlijke weiden, constante ondersteuning en vernieuwing van een persoon vereisen.

De reactie van planten op constant scheren en snoeien komt tot uiting in de snelle groei van nieuwe scheuten na het snijden, verhoogde fotosynthese in de resterende stekken van bladeren, de afhankelijkheid van deze planten van menselijke hulp (bijvoorbeeld bemesting), enz.

Veranderingen worden ook waargenomen in de structuur van ondergrondse orgels. Het wortelstelsel van stadsplanten is dus asymmetrisch: langere en oppervlakkige, goed vertakte wortels strekken zich uit naar het gazon, terwijl aan de andere kant de wortels vooral diep gaan en zich alleen vertakken tot aan de rand van het asfalt. Bij stadsbomen en -struiken wordt de ontwikkeling van kleine wortels in het algemeen onderdrukt, wat leidt tot een afname van het absorberende oppervlak. Daarnaast is er een verdieping van de hoofdmassa zuigende boomwortels aan de schaduwzijde van de straat tot een diepte van 30-60 cm, en aan de warmere zonzijde - nog dieper, tot 40-80 cm, dat is geassocieerd met het thermische regime van de bodem.

Kenmerken van de fysiologische processen van stadsplanten

Fotosynthese. In alle stadsplanten wordt een afname van de intensiteit van fotosynthese waargenomen. Zo is de fotosynthese bij 20-25 jaar oude linden in de stad ongeveer twee keer zo zwak als in dezelfde bomen in een park in de voorsteden. De afname van de fotosynthese houdt lang aan (tot zes maanden), zelfs wanneer planten worden overgeplant van vergaste gebieden naar niet-vergaste gebieden. Tegelijkertijd is er bij gazonplanten, met constant maaien, een toename van de fotosynthese in de resterende delen van de gesneden bladeren.

Adem in stadsplanten heeft het vaak een verhoogde intensiteit, vooral nachtademhaling in bomen in de buurt van stenen gebouwen en muren, overdag verwarmd en 's nachts warmte afgevend.

transpiratie. Het waterregime van stadsplanten is het minst bestudeerde aspect van hun leven. Desalniettemin vertoonden stadsplanten verhoogde plantentranspiratie en watertekort. Dus als de bladeren van de linde in het bos meestal 70-80% water bevatten, werd op de straten van de stad in de hete zomer een afname van het watergehalte van de bladeren tot 50-52% geregistreerd. Het waterregime wordt ook gecompliceerd door de schending van de integriteit van de stomatale cellen: door atmosferische vervuiling verliezen ze vaak het vermogen om de breedte van de stomatale openingen te regelen.

minerale voeding stadsplanten zijn vooral moeilijk door het gebrek aan mineralen in de bodem. Maar tegelijkertijd leidt frequente verzuring van de bodem tot een toename van de mobiliteit van veel chemische elementen. Bovendien zijn zware metalen die door planten worden opgenomen, zoals zink, molybdeen, mangaan, koper, sporenelementen en betrokken bij de stofwisselingsprocessen van planten. Veel zware metalen, zelfs wanneer ze worden opgenomen (bijvoorbeeld lood), verplaatsen zich niet in planten, maar zijn geconcentreerd in het wortelstelsel.

De stad, als ecosysteem, omvat een aantal speciale technogene habitats die fundamenteel verschillen van de groeiomstandigheden van zonale vegetatietypes. Daarom worden er specifieke plantengemeenschappen met een eigenaardige soortensamenstelling gevormd. Uit de overblijfselen van "aboriginal" vegetatie en elementen van de omringende "wilde" flora, in combinatie met het geïntroduceerde onkruid en gecultiveerde soorten, wordt in elke stad een eigenaardig vegetatiedek gevormd, alsof zonder menselijke tussenkomst.

De vorming van stedelijke flora wordt beïnvloed door twee tegengesteld gerichte processen:

1. het verdwijnen van een aantal soorten die kenmerkend zijn voor de natuurlijke habitats van de regio;

2. verrijking van de floristische samenstelling van steden.

soorten uitsterven geassocieerd met hoge gevoeligheid en milieuvervuiling, evenals hoge gevoeligheid voor recreatieve stress. Bij het bestuderen van de korstmossenflora van de omgeving van St. Petersburg, werd opgemerkt dat van de 63 soorten die in 1991 werden gevonden en van de 74 soorten die in 1918 werden vermeld, slechts 26 soorten algemeen bleken te zijn.

In de verrijking van de flora van steden adventieve (geïntroduceerde soorten) een belangrijke rol spelen. Aan het begin van de 19e eeuw waren er 50 onvoorziene soorten in Moskou en aan het begin van de 21e eeuw werden er 370 geïdentificeerd! Uitheemse soorten maken gemiddeld ongeveer 30% van de stadsflora uit; hun aandeel is maximaal op stortplaatsen en bij spoorwegen. Studies uitgevoerd in Vladivostok, Riga, St. Petersburg, Kiev, Warschau, Zürich, Helsinki, Praag toonden aan dat de meest voorkomende zijn weggelopen gekweekte en sierplanten die inheemse soorten verdringen (bijvoorbeeld Sosnovsky's berenklauw - Heracleum sosnowskyi, meerbladige lupine - Lupinus polyphyllus, galinsog kleinbloemig - Galinsoga parviflora en etc.). Daarom is er een mening dat er geen kwantitatieve uitputting van flora in steden is.

De flora van de stad wordt als een geheel beschouwd, maar het voorkomen van soorten is niet hetzelfde in verschillende delen van de stedelijke omgeving. Verschillende soorten vestigen zich in verschillende habitats van de stad, dus stadsdelen als het centrum, woon- en industriegebieden, groengebieden, braakliggende terreinen en begraafplaatsen worden gekenmerkt door hun eigen soort. Er zijn ook specifieke habitats zoals daken, muren van huizen, oude kastelen, granieten wallen, monumenten, forten, metro, transport, enz.

Voor veel steden in de wereld zijn lijsten samengesteld met uitheemse flora van individuele antropogene habitats: "spoorwegflora", "havenflora", "flora van straten, bermen, stortplaatsen", enz.

De reden voor de soortenrijkdom van de stad ligt in de sterke heterogeniteit van de stad als habitat en in de verschillende patronen van landgebruik, waardoor tal van ecologische niches ontstaan.

De gelijkenis van omstandigheden in steden leidt tot enige gelijkenis van de floristische samenstelling van steden in verschillende klimaatzones. Zo komt 15% van de plantensoorten voor in alle Europese steden. En als we alleen de centra van steden in aanmerking nemen, dan is dit percentage nog hoger.

Met betrekking tot de omstandigheden van de stedelijke omgeving worden vijf groepen plantensoorten onderscheiden:

· Extreme urbanofoben soorten die stedelijke habitats mijden.

· Matige urbanofoben– soorten verspreid in natuurlijke of antropogene habitats met lichte verstoring (in parken, tuinen, enz.).

· Stadsneutrale planten- soorten die overal in de stad voorkomen en een breed scala aan vocht-, schaduw- en bodemrijkdom hebben.

· Gematigde urbanofielen- soorten die in de bebouwde kom voorkomen, maar niet uit de omgeving verdwijnen.

· Extreme urbanofielen- alleen te vinden in de bebouwde kom van de stad.