Bihevioralne prilagodbe organizama na djelovanje ekoloških čimbenika. Primjeri. Mehanizmi prilagodbe biljaka na nepovoljne uvjete okoliša Vrste prilagodbi s primjerima

Identifikacija ograničavajućih čimbenika od velike je praktične važnosti. Prije svega, za uzgoj usjeva: primjena potrebnih gnojiva, kalciranje tla, melioracija itd. omogućiti povećanje produktivnosti, poboljšati plodnost tla, poboljšati postojanje kultiviranih biljaka.

1. Što znače prefiksi "evry" i "steno" u nazivu vrste? Navedite primjere euribionata i stenobionata.

Široka granica tolerancije vrste u odnosu na abiotske čimbenike okoliša, označava se dodavanjem prefiksa nazivu čimbenika "evry. Nemogućnost toleriranja značajnih fluktuacija čimbenika ili niska granica izdržljivosti karakterizirana je prefiksom "steno", na primjer, stenotermne životinje. Male promjene temperature slabo utječu na euritermne organizme, a mogu biti kobne za stenotermne. Vrsta prilagođena niskim temperaturama je kriofilan(od grčkog krios - hladno), i na visoke temperature - termofilni. Slični obrasci vrijede i za druge čimbenike. Biljke mogu biti hidrofilni, tj. zahtjevan prema vodi i kserofilan(otporan na suho).

U odnosu na sadržaj soli u staništu se razlikuju eurigale i stenogali (od grčkog gals - sol), do osvjetljenje - eurifota i stenofota, u odnosu na na kiselost okoline- Eurijonske i stenionske vrste.

Budući da euribiontizam omogućuje naseljavanje različitih staništa, a stenobiontizam oštro sužava raspon mjesta pogodnih za vrstu, ove se 2 skupine često nazivaju evry - i stenobionti. Mnoge kopnene životinje koje žive u kontinentalnoj klimi mogu podnijeti značajne fluktuacije temperature, vlažnosti i sunčevog zračenja.

Stenobionti uključuju- orhideje, pastrva, dalekoistočni tetrijeb, dubinska riba).

Životinje koje su stenobionti istovremeno s obzirom na više čimbenika nazivaju se stenobionti u širem smislu riječi ( ribe koje žive u planinskim rijekama i potocima, ne podnose previsoke temperature i nizak sadržaj kisika, stanovnici vlažnih tropskih krajeva, neprilagođene niskim temperaturama i niskoj vlažnosti zraka).

Euribionti su Koloradska zlatica, miš, štakori, vukovi, žohari, trska, pšenična trava.

1. Prilagodba živih organizama na čimbenike okoliša. Vrste adaptacije.

prilagodba ( od lat. adaptacija – adaptacija ) - ovo je evolucijska prilagodba organizama okoliša, izražena u promjeni njihovih vanjskih i unutarnjih značajki.

Pojedinci koji su iz nekog razloga izgubili sposobnost prilagodbe, u uvjetima promjena režima okolišnih čimbenika, osuđeni su na eliminacija, tj. do izumiranja.

Vrste prilagodbe: morfološke, fiziološke i bihevioralne prilagodbe.

Morfologija je doktrina o vanjski oblici organizama i njihovih dijelova.

1.Morfološka prilagodba- ovo je prilagodba koja se očituje u prilagodbi na brzo plivanje u vodenim životinjama, na preživljavanje u uvjetima visokih temperatura i nedostatka vlage - u kaktusima i drugim sukulentima.

2.Fiziološke prilagodbe sastoje se od značajki enzimskog sklopa u probavnom traktu životinja, određenih sastavom hrane. Na primjer, stanovnici suhih pustinja sposobni su osigurati potrebu za vlagom zbog biokemijske oksidacije masti.

3.Bihevioralne (etološke) prilagodbe pojavljuju u raznim oblicima. Na primjer, postoje oblici adaptivnog ponašanja životinja usmjereni na osiguranje optimalne izmjene topline s okolinom. Adaptivno ponašanje može se očitovati u stvaranju skloništa, kretanjima u smjeru povoljnijih, preferiranih temperaturnih uvjeta, odabiru mjesta s optimalna vlažnost ili osvjetljenje. Za mnoge beskralješnjake karakterističan je selektivan odnos prema svjetlu, koji se očituje u približavanju ili udaljavanju od izvora (taksi). Poznate su dnevne i sezonske migracije sisavaca i ptica, uključujući migracije i letove, kao i međukontinentalna kretanja riba.

Prilagodljivo ponašanje može se manifestirati kod grabežljivaca u procesu lova (praćenje i jurnjava plijena) i kod plijena (skrivanje, brkanje traga). Iznimno je specifično ponašanje životinja tijekom sezone parenja i uzgoja potomaka.

Postoje dvije vrste prilagodbe vanjskim čimbenicima. Pasivni način prilagodbe- ovo je prilagodba prema vrsti tolerancije (tolerancija, izdržljivost) sastoji se u pojavi određenog stupnja otpornosti na ovaj čimbenik, sposobnosti održavanja funkcija kada se promijeni snaga njegovog utjecaja .. Ova vrsta prilagodbe se formira kao karakteristično svojstvo vrste i ostvaruje se na staničnoj i tkivnoj razini. Druga vrsta učvršćenja aktivan. U tom slučaju tijelo, koristeći specifične adaptivne mehanizme, kompenzira promjene uzrokovane faktorom utjecaja, tako da unutarnje okruženje ostaje relativno konstantno. Aktivne prilagodbe su prilagodbe otpornog tipa (otpora) koje održavaju homeostazu unutarnje okoline tijela. Primjer tolerantnog tipa prilagodbe su poikiloosmotske životinje, primjer rezistentnog tipa su homojosmotske životinje. .

1. Definirajte populaciju. Navedite glavne grupne karakteristike stanovništva. Navedite primjere populacija. Rastuće, stabilne i umiruće populacije.

populacija- skupina jedinki iste vrste koje međusobno djeluju i zajednički nastanjuju zajednički teritorij. Glavne karakteristike populacije su sljedeće:

1. Brojnost - ukupan broj jedinki na određenom području.

2. Gustoća naseljenosti – prosječan broj jedinki po jedinici površine ili volumena.

3. Plodnost - broj novih jedinki koje su se pojavile u jedinici vremena kao rezultat razmnožavanja.

4. Mortalitet - broj uginulih jedinki u populaciji u jedinici vremena.

5. Porast stanovništva – razlika između fertiliteta i mortaliteta.

6. Stopa rasta - prosječni rast po jedinici vremena.

Populacije karakterizira određena organizacija, raspored jedinki po teritoriju, omjer skupina prema spolu, dobi, značajke ponašanja. Formira se, s jedne strane, na temelju zajednič biološka svojstva vrste, a s druge strane, pod utjecajem abiotskih okolišnih čimbenika i populacija drugih vrsta.

Struktura stanovništva je nestabilna. Rast i razvoj organizama, rađanje novih, smrt iz raznih uzroka, promjena uvjeta okoliša, povećanje ili smanjenje broja neprijatelja - sve to dovodi do promjene različitih omjera unutar populacije.

Rastuća ili rastuća populacija- to je populacija u kojoj prevladavaju mlade jedinke, takva populacija raste brojčano ili se unosi u ekosustav (npr. zemlje "trećeg" svijeta); Češće nego ne, postoji višak rođenih nad umrlim i populacija raste do te mjere da može doći do epidemije. masovna reprodukcija. To posebno vrijedi za male životinje.

S uravnoteženim intenzitetom plodnosti i mortaliteta, a stabilna populacija. U takvoj populaciji mortalitet se kompenzira rastom, a njezin broj, kao i rasprostranjenost, održavaju se na istoj razini. . Stabilna populacija - ovo je populacija u kojoj broj jedinki različite dobi ravnomjerno varira i ima karakter normalne raspodjele (kao primjer možemo navesti stanovništvo zapadnoeuropskih zemalja).

Smanjenje (umiranje) stanovništva je populacija u kojoj je stopa smrtnosti veća od stope nataliteta . Opadajuća ili umiruća populacija je populacija kojom dominiraju starije jedinke. Primjer je Rusija 1990-ih.

Međutim, ni ono se ne može beskonačno smanjivati.. Na određenoj razini brojnosti, intenzitet mortaliteta počinje padati, a plodnost raste. . U konačnici, opadanje populacije, nakon što je dosegla određeni minimalni broj, pretvara se u svoju suprotnost - rastuću populaciju. Stopa nataliteta u takvoj populaciji postupno raste iu određenom trenutku se izjednačava sa mortalitetom, odnosno populacija postaje stabilna na kratko vrijeme. U sve manjoj populaciji dominiraju stare jedinke koje više nisu u stanju intenzivno se razmnožavati. Ovakva dobna struktura ukazuje na nepovoljne uvjete.

1. Ekološka niša organizma, pojmovi i definicije. Stanište. Međusobni raspored ekoloških niša. Ekološka niša čovjeka.

Bilo koja vrsta životinje, biljke, mikroba može normalno živjeti, hraniti se, razmnožavati samo na mjestu gdje ga je "registrirala" evolucija tijekom mnogih tisućljeća, počevši od svojih predaka. Za označavanje ovog fenomena, biolozi su posudili pojam iz arhitekture - riječ "niša" i počeli su govoriti da svaka vrsta živih organizama zauzima svoju vlastitu, jedinstvenu ekološku nišu u prirodi.

Ekološka niša organizma- to je ukupnost svih njegovih zahtjeva za uvjete okoliša (sastav i režimi okolišnih čimbenika) i mjesto gdje su ti zahtjevi zadovoljeni, odnosno ukupnost skupa bioloških karakteristika i fizikalnih parametara okoliša koji određuju uvjete za postojanje određene vrste, njezina transformacija energije, razmjena informacija s okolinom i slično.

Koncept ekološke niše obično se koristi kada se koriste odnosi ekološki bliskih vrsta koje pripadaju istoj trofičkoj razini. Pojam "ekološka niša" predložio je J. Grinnell 1917. godine kako bi se okarakterizirao prostorni raspored vrsta, odnosno ekološka niša definirana je kao pojam blizak staništu. C. Elton definirao ekološku nišu kao položaj vrste u zajednici, ističući posebnu važnost trofičkih odnosa. Nišu možemo zamisliti kao dio zamišljenog višedimenzionalnog prostora (hipervolumena), čije pojedinačne dimenzije odgovaraju čimbenicima potrebnim za vrstu. Što više parametar varira, tj. prilagodba vrste određenoj ekološki faktor, što je njegova niša šira. Niša se također može povećati u slučaju oslabljene konkurencije.

stanište vrste- ovo je fizički prostor koji zauzima vrsta, organizam, zajednica, određen je ukupnošću uvjeta abiotičkog i biotičkog okoliša koji osiguravaju cijeli razvojni ciklus jedinki iste vrste.

Stanište vrste može se označiti kao „prostorne niše“.

Funkcionalni položaj u zajednici, u načinima prerade tvari i energije u procesu prehrane, naziva se trofička niša.

Slikovito rečeno, ako je stanište, takoreći, adresa organizama određene vrste, onda je trofična niša profesija, uloga organizma u njegovom staništu.

Kombinacija ovih i drugih parametara obično se naziva ekološka niša.

ekološka niša(od francuskog niche - udubljenje u zidu) - ovo je mjesto koje biološka vrsta zauzima u biosferi, uključuje ne samo njen položaj u prostoru, već i mjesto u trofičkim i drugim interakcijama u zajednici, kao da "profesija" vrste.

Niša ekološki temelj(potencijal) je ekološka niša u kojoj vrsta može postojati bez konkurencije drugih vrsta.

Realizirana ekološka niša (stvarno) – ekološka niša, dio temeljne (potencijalne) niše koju neka vrsta može braniti u konkurenciji s drugim vrstama.

Prema relativnom položaju niša dviju vrsta, one se dijele na tri vrste: ekološke niše koje se ne spajaju; susjedne, ali ne preklapajuće niše; susjedne i preklapajuće niše.

Čovjek je jedan od predstavnika životinjskog carstva, biološke vrste iz klase sisavaca. Unatoč tome što ima mnoga specifična svojstva (um, artikulirani govor, radna aktivnost, biosocijalnost itd.), nije izgubio svoju biološku bit i za njega vrijede svi zakoni ekologije u istoj mjeri kao i za druge žive organizme. . Čovjek ima svoj, samo svoj, ekološka niša. Prostor u kojem je lokalizirana ljudska niša vrlo je ograničen. Kao biološka vrsta, ljudi mogu živjeti samo na kopnu ekvatorijalni pojas(tropi, suptropi), gdje je nastala obitelj hominida.

1. Formulirajte temeljni Gauseov zakon. Što je "oblik života"? Koji se ekološki (ili životni) oblici razlikuju među stanovnicima vodenog okoliša?

I u biljnom i u životinjskom svijetu vrlo je raširena međuvrsna i unutarvrsna konkurencija. Između njih postoji temeljna razlika.

Pravilo (ili čak zakon) Gause: dvije vrste ne mogu zauzeti istu ekološku nišu u isto vrijeme i stoga nužno jedna drugu istiskuju.

U jednom od pokusa Gause je uzgojio dvije vrste ciliata - Paramecium caudatum i Paramecium aurelia. Kao hranu redovito su dobivali jednu od vrsta bakterija koje se ne razmnožavaju u prisutnosti paramecija. Ako se svaka vrsta cilijata uzgajala zasebno, tada su njihove populacije rasle prema tipičnoj sigmoidnoj krivulji (a). Istodobno, broj paramecija određen je količinom hrane. Ali kada su koegzistirali, paramecija se počela natjecati, a P. aurelia potpuno je zamijenila svog konkurenta (b).

Riža. Natjecanje između dvije blisko povezane vrste ciliata koji zauzimaju zajedničku ekološku nišu. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelia. 1. - u jednoj kulturi; 2. - u mješovitoj kulturi

Zajedničkim uzgojem ciliata nakon nekog vremena ostala je samo jedna vrsta. U isto vrijeme, ciliati nisu napadali jedinke druge vrste i nisu emitirali štetne tvari. Objašnjenje leži u činjenici da su se proučavane vrste razlikovale u nejednakoj brzini rasta. U natjecanju za hranu pobijedila je vrsta koja se najbrže razmnožavala.

Kod uzgoja P. caudatum i P. bursaria nije došlo do takvog pomaka, obje su vrste bile u ravnoteži, potonja je bila koncentrirana na dnu i stijenkama posude, a prva u slobodnom prostoru, tj. u drugoj ekološkoj niši. Pokusi s drugim vrstama cilijata pokazali su pravilnost odnosa između plijena i grabežljivca.

Princip gaze naziva se princip eliminacijska natjecanja. Ovo načelo dovodi ili do ekološkog odvajanja blisko povezanih vrsta ili do smanjenja njihove gustoće tamo gdje mogu koegzistirati. Kao rezultat natjecanja, jedna od vrsta je istisnuta. Gauseovo načelo igra veliku ulogu u razvoju koncepta niše, a također tjera ekologe da traže odgovore na niz pitanja: Kako koegzistiraju slične vrste? Kolike moraju biti razlike među vrstama da bi mogle koegzistirati ? Kako izbjeći isključenje iz konkurencije?

Životni oblik vrste to je povijesno uspostavljen kompleks njegovih bioloških, fizioloških i morfoloških svojstava, koji određuje određenu reakciju na utjecaj okoliš.

Među stanovnicima vodenog okoliša (hidrobionti) klasifikacija razlikuje sljedeće životne oblike.

1.Neuston(od grčkog neustona - sposoban plivati) – zbirka morskih i slatkovodnih organizama koji žive blizu površine vode , na primjer, ličinke komaraca, mnoge protozoe, vodene stjenice, a od biljaka dobro poznata patka.

2. Bliže površini vode obitava plankton.

Plankton(od grčkog planktos - lebdeći) - plutajući organizmi sposobni za vertikalne i horizontalne pokrete uglavnom u skladu s kretanjem vodenih masa. Dodijeliti fitoplankton fotosintetske slobodno plivajuće alge i zooplankton- mali rakovi, ličinke mekušaca i riba, meduze, male ribe.

3.Nekton(od grčkog nektos - plutajući) - slobodno plutajući organizmi sposobni za neovisno vertikalno i horizontalno kretanje. Nektonživi u vodenom stupcu - to su ribe, u morima i oceanima, vodozemci, veliki vodeni kukci, rakovi, također gmazovi (morske zmije i kornjače) i sisavci: kitovi (dupini i kitovi) i peraje (tuljani).

4. Periphyton(od grčkog peri - oko, oko, fiton - biljka) - životinje i biljke pričvršćene na stabljike više biljke i uzdižu se iznad dna (mekušci, rotiferi, mahovnjaci, hidre itd.).

5. Bentos ( od grčkog bentos - dubina, dno) - bentoski organizmi koji vode vezani ili slobodni način života, uključujući: žive u debljini dna sedimenta. To su uglavnom mekušci, neke niže biljke, gmižuće ličinke insekata i crvi. Donji sloj nastanjuju organizmi koji se uglavnom hrane raspadajućim ostacima.

1. Što je biocenoza, biogeocenoza, agrocenoza? Struktura biogeocenoze. Tko je utemeljitelj učenja o biocenozi? Primjeri biogeocenoza.

Biocenoza(od grčkog koinos - zajednički bios - život) je zajednica živih organizama koji međusobno djeluju, a sastoji se od biljaka (fitocenoza), životinja (zoocenoza), mikroorganizama (mikrobocenoza) prilagođenih suživotu na određenom teritoriju.

Koncept "biocenoze" - uvjetno, budući da organizmi ne mogu živjeti izvan okoline postojanja, ali je prikladno koristiti ga u procesu proučavanja ekoloških odnosa između organizama. Ovisno o području, stavu prema ljudskoj aktivnosti, stupnju zasićenosti, korisnosti itd. postoje biocenoze kopna, vode, prirodne i antropogene, zasićene i nezasićene, punočlane i nepunočlane.

Biocenoze, poput populacija - ovo je nadorganizmska razina organizacije života, ali višeg ranga.

Veličine biocenotskih skupina su različite- to su također velike zajednice lišajevih jastučića na deblima ili trulom panju, ali to su i populacije stepa, šuma, pustinja itd.

Zajednica organizama naziva se biocenoza, a znanost koja proučava zajednicu organizama - biocenologija.

V.N. Sukačev termin je predložen (i općenito prihvaćen) da se odnosi na zajednice biogeocenoza(od grčkog bios - život, geo - Zemlja, cenosis - zajednica) - to je skup organizama i prirodnih pojava karakterističnih za određeno geografsko područje.

Struktura biogeocenoze uključuje dvije komponente biotički - zajednica živih biljnih i životinjskih organizama (biocenoza) - i abiotski - skup neživih čimbenika okoliša (ekotop, ili biotop).

Prostor s više ili manje homogenim uvjetima, koji zauzima biocenoza, naziva se biotop (topis - mjesto) ili ekotop.

Ecotop uključuje dvije glavne komponente: klimatop- klima u svim njezinim raznolikim pojavnim oblicima i edafotop(od grčkog edafos - tlo) - tlo, reljef, voda.

Biogeocenoza\u003d biocenoza (fitocenoza + zoocenoza + mikrobocenoza) + biotop (klimatotop + edafotop).

Biogeocenoze - to su prirodne tvorevine (sadrže element "geo" - Zemlja ) .

Primjeri biogeocenoze može postojati ribnjak, livada, mješovita šuma ili šuma jedne vrste. Na razini biogeocenoze odvijaju se svi procesi pretvorbe energije i tvari u biosferi.

Agrocenoza(od latinskog agraris i grčkog coikos - zajednički) - zajednica organizama koju je stvorio čovjek i umjetno ga podržava s povećanom produktivnošću (produktivnošću) jednog ili više odabrane vrste biljke ili životinje.

Agrocenoza se razlikuje od biogeocenoze glavne komponente. Ne može postojati bez ljudske podrške, jer je umjetno stvorena biotička zajednica.

1. Koncept "ekosustava". Tri principa funkcioniranja ekosustava.

ekološki sustav- jedan od najvažnijih pojmova ekologije, skraćeno ekosustav.

Ekosustav(od grčkog oikos - stan i sustav) - ovo je svaka zajednica živih bića, zajedno s njihovim staništem, povezana unutar složeni sustav odnosima.

Ekosustav - to su nadorganizmske asocijacije, uključujući organizme i neživu (inertnu) okolinu, koje su u interakciji, bez koje je nemoguće održati život na našem planetu. Ovo je zajednica biljnih i životinjskih organizama i anorganski okoliš.

Na temelju interakcije živih organizama koji tvore ekosustav, međusobno i sa svojim staništima, u svakom ekosustavu razlikuju se međusobno ovisni agregati biotički(živi organizmi) i abiotički komponente (inertne ili nežive prirode), kao i čimbenici okoliša (kao što su sunčevo zračenje, vlaga i temperatura, atmosferski tlak), antropogenih faktora i drugi.

Na abiotičke komponente ekosustava uključuju anorganske tvari - ugljik, dušik, vodu, atmosferski ugljikov dioksid, minerale, organske tvari koje se pretežno nalaze u tlu: bjelančevine, ugljikohidrate, masti, huminske tvari i dr., koje dospijevaju u tlo nakon smrti organizama.

Na biotičke komponente ekosustava uključuju proizvođače, autotrofe (biljke, kemosintetici), potrošače (životinje) i detritofage, razlagače (životinje, bakterije, gljive).

Kazanska fiziološka škola. F.V. Ovsyannikov, N.O. Kovalevsky, N.A. Mislavsky, A.V. Kibjakov

Životinje i biljke prisiljene su prilagoditi se mnogim čimbenicima, a te se prilagodbe razvijaju tijekom određenog vremenskog razdoblja, često u procesu evolucije i prirodne selekcije, te su fiksirane na genetskoj razini.

Prilagodba(od lat. adapto - prilagođavam) - prilagodbe strukture i funkcija organizama uvjetima okoliša u procesu evolucije.

Kada se analizira organizacija bilo koje životinje i biljke, uvijek se nalazi zapanjujuća podudarnost oblika i funkcija organizma s uvjetima okoliša. Da, među morski sisavci dupini imaju najnaprednije prilagodbe za brzo kretanje vodeni okoliš: torpedolik oblik, posebna struktura kože i potkožnog tkiva, koja povećava strujnost tijela, a time i brzinu klizanja u vodi.

Postoje tri glavna oblika manifestacije prilagodbi: anatomsko-morfološka, ​​fiziološka i bihevioralna.

Anatomski i morfološki prilagodbe su neke vanjske i unutarnje značajke u građi pojedinih organa biljaka i životinja koje im omogućuju život u određenom okolišu uz određenu kombinaciju okolišnih čimbenika. Kod životinja su često povezani s načinom života, prirodom prehrane. Primjeri:

Tvrdi kornjačin oklop za zaštitu od grabežljivih životinja

Djetlić - kljun u obliku dlijeta, tvrd rep, karakterističan raspored prstiju.

Fiziološki prilagodbe se sastoje od sposobnosti organizama da promijene neke od svojih fizioloških procesa tijekom kritičnih razdoblja svog života

· Miris cvijeta može poslužiti za privlačenje insekata i time potaknuti oprašivanje biljke.

· Duboko mirovanje kod mnogih biljaka koje rastu u srednjim geografskim širinama sjeverne hemisfere, padanje u stupor ili hibernaciju kod nekih životinja s početkom hladnog razdoblja).

· Biološki antifrizi koji povećavaju viskoznost unutarnjeg medija i sprječavaju stvaranje kristala leda koji bi uništavali stanice (do 10% kod mrava, do 30% kod osa).

U mraku se osjetljivost oka na svjetlo povećava nekoliko tisuća puta unutar jednog sata, što je povezano i s vraćanjem vida, pigmenata i s promjenama u živčanim elementima i nervne ćelije moždana kora.

· Primjer fizioloških prilagodbi su i značajke enzimskog sklopa u probavnom traktu životinja, određene sklopom i sastavom hrane. Dakle, pustinjski stanovnici mogu zadovoljiti svoju potrebu za vlagom biokemijskom oksidacijom masti.

Bihevioralni(etološke) prilagodbe su oblici adaptivnog ponašanja životinja. Primjeri:

· Osigurati normalnu izmjenu topline s okolinom: stvaranje skloništa, dnevne i sezonske migracije životinja kako bi se odabrali optimalni temperaturni uvjeti.

kolibrić Oreotrochis estella, koji živi u visokim Andama, gradi gnijezda na stijenama, i to na strani okrenutoj prema istoku. Tijekom noći kamenje odaje toplinu akumuliranu tijekom dana, čime osigurava ugodna temperatura do jutra.

U područjima s oštrom klimom, ali snježne zime temperatura pod snijegom može biti 15-18ºS viša od vanjske. Računalo se da jarebica bijela, provodeći noć u snježnoj rupi, štedi do 45% energije.

Mnoge životinje koriste grupno sklonište: pikas iz roda Certhia(ptice) okupljaju se po hladnom vremenu u skupinama do 20 jedinki. Sličan fenomen opisan je kod glodavaca.

· Adaptivno ponašanje može se pojaviti kod grabežljivaca u procesu praćenja i jurnjave plijena.

Većina adaptacija je kombinacija gore navedenih tipova. Na primjer, sisanje krvi kod komaraca osigurava se složenom kombinacijom takvih prilagodbi kao što su razvoj specijaliziranih dijelova oralnog aparata prilagođenih za sisanje, formiranje ponašanja traženja životinje plijena i proizvodnja posebnih izlučevina žlijezda slinovnica. koji sprječavaju zgrušavanje usisane krvi.

Jedno od temeljnih svojstava žive prirode je cikličnost većine procesa koji se u njoj odvijaju, što osigurava prilagodbu biljaka i životinja tijekom njihova razvoja s glavnim periodičnim čimbenicima. Zadržimo se na takvom fenomenu u divljini kao što je fotoperiodizam.

fotoperiodizam - odgovor organizama na sezonske promjene dužina dana. Otvorili V. Garner i N. Allard 1920. tijekom selekcijskog rada s duhanom.

Svjetlost ima vodeći utjecaj na ispoljavanje dnevne i sezonske aktivnosti organizama. Ovo je važan čimbenik, budući da je promjena u osvjetljenju ta koja uzrokuje izmjenu razdoblja odmora i intenzivne aktivnosti, mnogi biološke pojave kod biljaka i životinja (tj. utječe na bioritam organizama).

Na primjer, 43% dospijeva na površinu Zemlje sunčeve zrake. Biljke mogu uhvatiti od 0,1 do 1,3%. Oni apsorbiraju žuto-zeleni spektar.

A znak približavanja zime za biljke i životinje je smanjenje duljine dana. Biljke prolaze kroz postupno fiziološko restrukturiranje, akumulaciju zaliha energetskih tvari prije zimskog mirovanja. Po fotoperiodična reakcija biljni organizmi dijele se u dvije grupe:

Organizmi kratkog dana - cvatnja i plodonošenje se javljaju na 8-12 sati svjetla (heljda, proso, konoplja, suncokret).

· Organizmi dug dan. Za cvjetanje i plodove u biljkama dugog dana potrebno je produljiti dan na 16-20 sati (biljke umjerenih geografskih širina), za koje je smanjenje duljine dana na 10-12 sati signal približavanja nepovoljnog jesensko-zimsko razdoblje. To su krumpir, pšenica, špinat.

· Neutralno prema duljini biljke. Cvjetanje se događa u bilo kojoj duljini dana. To su maslačak, senf i rajčica.

Isto se nalazi i kod životinja. Tijekom dana aktivnost svakog organizma pada na određene sate. Mehanizmi koji organizmima omogućuju cikličku promjenu stanja nazivaju se "biološki satovi".

Bibliografski popis rubrike

1. Galperin, M.V. Opća ekologija: [zbornik. za prosj. prof. obrazovanje] / M.V. Galperin. - M. : Forum: Infra-M, 2006. - 336 str.

2. Korobkin, V.I. Ekologija [Tekst] / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky. - Rostov na Donu: Phoenix, 2005. - 575 str.

3. Mirkin, B.M. Osnove opće ekologije [Tekst]: udžbenik. dodatak za studente prirodnih znanosti. specijalnosti / B.M. Mirkin, L.G. Naumov; [ur. G.S. Rosenberg]. - M. : Univ. knjiga, 2005. - 239 str.

4. Stepanovskikh, A.S. Opća ekologija: [zbornik. za sveučilišta na ekol. specijalnosti] / A.S. Stepanovski. - 2. izd., dod. i prerađeno. - M. : UNITI, 2005. - 687 str.

5. Furyaev, V.V. Opća ekologija i biologija: udžbenik. dodatak za studente specijalnosti 320800 bodova. oblici obrazovanja / V.V. Furyaev, A.V. Furyaev; Feder. obrazovna agencija, Sib. država tehnol. un-t, Institut za šume naz. V. N. Sukačeva. - Krasnojarsk: SibGTU, 2006. - 100 str.

6. Golubev, A.V. Opća ekologija i zaštita okoliša : [zbor. priručnik za sve specijalnosti] / A.V. Golubev, N.G. Nikolajevskaja, T.V. Sharapa; [ur. ur.] ; Država. educirati. ustanova visokog prof. Obrazovanje "Moskva. drž. un-t šuma". - M. : MGUL, 2005. - 162 str.

7. Korobkin, V.I. Ekologija u pitanjima i odgovorima [Tekst]: udžbenik. dodatak za studente / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky. - 2. izdanje, revidirano. i dodatni - Rostov n / a: Phoenix, 2005. - 379 str. : sheme. - Bibliografija: str. 366-368 (prikaz, ostalo). - 103,72 rubalja

Sigurnosna pitanja za odjeljak 3

1. Pojam staništa, njegove vrste.

2. Što su okolišni čimbenici, kako se klasificiraju?

3. Pojam ograničavajućeg faktora, primjeri.

4. Zakon optimuma-pesimuma (slika). Primjeri.

5. Zakon međudjelovanja okolišnih čimbenika. Primjeri.

6. Zakon tolerancije (Shelford). Primjeri.

7. Pravila zaštite okoliša: D. Allen, K. Bergman, K. Gloger.

8. Prilagodbe živih organizama, njihovi načini i oblici. Primjeri.

9. Fotoperiodizam, biološki ritmovi: pojam, primjeri.

ODJELJAK 4: EKOLOGIJA STANOVNIŠTVA

Zanimljivo je takvo opažanje. Kod životinja sjevernih populacija svi izduženi dijelovi tijela - udovi, rep, uši - prekriveni su gustim slojem vune i izgledaju relativno kraće nego kod predstavnika iste vrste, ali žive u vrućoj klimi.

Ovaj obrazac, poznat kao Alainovo pravilo, odnosi se i na divlje i na domaće životinje.

Primjetna je razlika u građi tijela sjeverne lisice i lisice feneka na jugu, sjeverne divlje svinje i divlje svinje na Kavkazu. Domaći psi mješanci u Krasnodarski kraj, velika goveda lokalne selekcije razlikuju se po nižoj živoj težini u usporedbi s predstavnicima ovih vrsta, recimo, Arkhangelsk.

Često životinje iz južnih populacija dugonogih i dugouhih. Velike uši, neprihvatljive na niskim temperaturama, nastale su kao prilagodba životu u vrućoj zoni.

A životinje tropskih krajeva imaju samo ogromne uši (slonovi, zečevi, kopitari). Indikativne su uši afričkog slona, ​​čija je površina 1/6 površine cijelog tijela životinje. Imaju obilnu inervaciju i vaskularizaciju. Za vrućeg vremena oko 1/3 cjelokupne cirkulirajuće krvi prolazi kroz krvožilni sustav ušnih školjki kod slona. Kao rezultat povećanog protoka krvi, prekomjerna toplina se predaje vanjskom okruženju.

Pustinjski zec Lapus alleni još je impresivniji svojim sposobnostima prilagodbe visokim temperaturama. Kod ovog glodavca 25% ukupne površine tijela otpada na gole ušne školjke. Nije jasno koji je glavni biološki zadatak takvih ušiju: otkriti pristup opasnosti na vrijeme ili sudjelovati u termoregulaciji. I prvi i drugi zadatak životinja rješava vrlo učinkovito. Glodavac ima oštro uho. Razvijen Krvožilni sustav aurikula s jedinstvenom vazomotornom sposobnošću služi samo termoregulaciji. Povećanjem i ograničavanjem protoka krvi kroz ušne školjke, životinja mijenja prijenos topline za 200-300%. Njegovi slušni organi imaju funkciju održavanja toplinske homeostaze i štednje vode.

Zbog zasićenosti ušnih školjki termoosjetljivim živčanim završecima i brzim vazomotornim reakcijama s površine ušnih školjki, veliki broj višak toplinske energije kod slona, ​​a posebno kod lepusa.

Struktura tijela rođaka modernih slonova, mamuta, dobro se uklapa u kontekst problema o kojem se raspravlja. Ovaj sjeverni analog slona, ​​sudeći po očuvanim ostacima pronađenim u tundri, bio je mnogo veći od svog južnog rođaka. Ali uši mamuta imale su manju relativnu površinu i, štoviše, bile su prekrivene gustom dlakom. Mamut je imao relativno kratke udove i kratku surlu.

Dugi udovi su nepovoljni pri niskim temperaturama, jer se s njihove površine gubi previše toplinske energije. Ali u vrućim klimama, dugi udovi su korisna prilagodba. U pustinjskim uvjetima, deve, koze, konji lokalne selekcije, kao i ovce, mačke u pravilu imaju duge noge.

Prema H. ​​Hensen-u, kao rezultat prilagodbe na niske temperature kod životinja, mijenjaju se svojstva potkožnog masnog tkiva i koštane srži. Kod arktičkih životinja, koštana mast iz falange prstiju ima niska točka topi se i ne smrzava se čak ni pri jakim mrazima. Međutim, koštana mast iz kostiju koje ne dolaze u dodir s hladnom površinom, kao što je femur, ima konvencionalna fizikalno-kemijska svojstva. Tekuća mast u kostima donjih ekstremiteta osigurava toplinsku izolaciju i pokretljivost zglobova.

Nakupljanje masti primjećuje se ne samo kod sjevernih životinja, za koje služi kao toplinska izolacija i izvor energije u razdoblju kada hrana nije dostupna zbog jakog lošeg vremena. Masti se nakupljaju i kod životinja koje žive u vrućim klimatskim uvjetima. Ali kvaliteta, količina i raspodjela tjelesne masti kod sjevernih i južnih životinja je različita. Kod divljih arktičkih životinja mast je ravnomjerno raspoređena po tijelu u potkožnom tkivu. U ovom slučaju, životinja formira neku vrstu toplinske izolacijske kapsule.

Životinje umjereni pojas mast kao toplinski izolator nakuplja se samo kod vrsta sa slabo razvijenom dlakom. U većini slučajeva pohranjena mast služi kao izvor energije tijekom gladnog zimskog (ili ljetnog) razdoblja.

U vrućim klimatskim uvjetima potkožne masne naslage nose drugačije fiziološko opterećenje. Raspodjela tjelesne masti po tijelu životinja karakterizira velika neravnomjernost. Salo je lokalizirano u gornjem i stražnjem dijelu tijela. Na primjer, u afričkim savanama kopitara, potkožni masni sloj je lokaliziran duž kralježnice. Štiti životinju od užarenog sunca. Trbuh je potpuno bez sala. Također ima puno smisla. Tlo, trava ili voda, koja je hladnija od zraka, osigurava učinkovito odvođenje topline kroz trbušnu stijenku u nedostatku masti. Male masne naslage i kod životinja u vrućoj klimi izvor su energije za sušno razdoblje i s njim povezano gladno postojanje biljojeda.

Unutarnja masnoća životinja u vrućoj i sušnoj klimi čini još jednu izuzetno korisna značajka. U uvjetima nedostatka odn totalna odsutnost voda unutarnja mast služi kao izvor vode. Posebna istraživanja pokazuju da oksidaciju 1000 g masti prati stvaranje 1100 g vode.

Primjer nepretencioznosti u sušnim pustinjskim uvjetima su deve, ovce s debelim i debelim repovima i goveda poput zebua. Masa sala nakupljena u grbama deve i debelom repu ovce iznosi 20% njihove žive težine. Izračuni pokazuju da ovca od 50 kilograma ima zalihe vode od oko 10 litara, a deva još više - oko 100 litara. Posljednji primjeri ilustriraju morfofiziološke i biokemijske prilagodbe životinja na ekstremne temperature. Morfološke prilagodbe protežu se na mnoge organe. Sjeverne životinje imaju veliki volumen gastrointestinalni trakt i velike relativne duljine crijeva, talože više unutarnje masnoće u omentumu i perirenalnoj kapsuli.

Životinje sušne zone imaju niz morfoloških i funkcionalnih značajki sustava mokrenja i izlučivanja. Još početkom 20.st. morfolozi su pronašli razlike u građi bubrega pustinjskih i umjerenih životinja. U životinja vruće klime, medula je razvijenija zbog povećanja rektalnog cjevastog dijela nefrona.

Na primjer, na afrički lav debljina bubrežne srži je 34 mm, dok je kod domaće svinje samo 6,5 mm. Sposobnost bubrega da koncentriraju urin u pozitivnoj je korelaciji s duljinom Hendleove petlje.

Osim strukturnih značajki kod životinja sušne zone, pronađene su funkcionalne značajke mokraćnog sustava. Dakle, za štakora klokana normalna je izražena sposobnost mjehura da reapsorbira vodu iz sekundarnog urina. U uzlaznom i silaznom kanalu Hendleove petlje urea se filtrira - proces koji je uobičajen za nodulisti dio nefrona.

Adaptivno funkcioniranje mokraćnog sustava temelji se na neurohumoralnoj regulaciji s izraženom hormonalnom komponentom. U štakora klokana povećana je koncentracija hormona vazopresina. Dakle, u urinu štakora klokana, koncentracija ovog hormona je 50 U / ml, u laboratorijskom štakoru - samo 5-7 U / ml. U tkivu hipofize štakora klokana sadržaj vazopresina je 0,9 U/mg, a kod laboratorijskog štakora tri puta manji (0,3 U/mg). Pod deprivacijom vode, razlike među životinjama i dalje postoje, iako se sekretorna aktivnost neurohipofize povećava i kod jedne i kod druge životinje.

Gubitak žive težine tijekom nedostatka vode u aridnih životinja manji je. Ako deva izgubi 2-3% svoje žive težine tijekom radnog dana, dobivajući samo nekvalitetno sijeno, tada će konj i magarac pod istim uvjetima izgubiti 6-8% svoje žive težine zbog dehidracije.

Temperatura staništa ima značajan utjecaj na strukturu kože životinja. U hladnim podnebljima koža je deblja, dlaka gušća, a ima i paperja. Sve to pomaže smanjiti toplinsku vodljivost površine tijela. Kod životinja vruće klime vrijedi suprotno: tanka koža, rijetka vuna, niska toplinska izolacijska svojstva kože u cjelini.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Grandiozni izumi ljudskog uma nikada ne prestaju zadivljivati, fantazija nema granica. Ali ono što je priroda stvarala stoljećima nadilazi najkreativnije ideje i dizajne. Priroda je stvorila više od milijun i pol vrsta živih jedinki, od kojih je svaka individualna i jedinstvena u svojim oblicima, fiziologiji, prilagodljivosti životu. Primjeri organizama koji se prilagođavaju stalno promjenjivim životnim uvjetima na planetu primjeri su mudrosti stvoritelja i stalan izvor problema koje biolozi moraju rješavati.

Adaptacija znači prilagodljivost ili navikavanje. To je proces postupnog ponovnog rađanja fizioloških, morfoloških ili psiholoških funkcija bića u promijenjenom okruženju. I pojedinačni pojedinci i cijele populacije prolaze kroz promjene.

Upečatljiv primjer izravne i neizravne prilagodbe je opstanak flore i faune u zoni povećane radijacije oko Černobilska nuklearna elektrana. Izravna prilagodljivost karakteristična je za one jedinke koje su uspjele preživjeti, naviknuti se i početi se razmnožavati, neki nisu izdržali test i umrli (neizravna prilagodba).

Budući da se uvjeti postojanja na Zemlji stalno mijenjaju, procesi evolucije i usaglašenosti u živoj prirodi također su kontinuirani proces.

Nedavni primjer prilagodbe je promjena staništa kolonije zelenih meksičkih arating papiga. Nedavno su promijenili svoje uobičajeno stanište i nastanili se u samom ušću vulkana Masaya, u okruženju stalno zasićenom visokom koncentracijom sumpornog plina. Znanstvenici još nisu dali objašnjenje za ovaj fenomen.

Vrste adaptacije

Promjena cjelokupnog oblika postojanja organizma je funkcionalna prilagodba. Primjer prilagodbe, kada promjenjivi uvjeti dovode do međusobne prilagodbe živih organizama jednih na druge, je korelativna prilagodba ili koadaptacija.

Prilagodba može biti pasivna, kada se funkcije ili struktura subjekta odvijaju bez njegova sudjelovanja, ili aktivna, kada on svjesno mijenja svoje navike kako bi se prilagodio okolini (primjeri prilagodbe ljudi prirodnim uvjetima ili društvu). Postoje slučajevi kada subjekt prilagođava okolinu svojim potrebama – to je objektivna prilagodba.

Biolozi dijele vrste prilagodbe prema tri kriterija:

• Morfološki.
• Fiziološki.
• bihevioralni ili psihološki.

Primjeri prilagodbe životinja ili biljaka u čistom obliku su rijetki, većina slučajeva prilagodbe novim uvjetima javlja se u mješovitim oblicima.

Morfološke prilagodbe: primjeri

Morfološke promjene su promjene oblika tijela, pojedinih organa ili cjelokupne građe živog organizma nastale u procesu evolucije.

Ispod su morfološke prilagodbe, primjeri iz životinjskog i biljnog svijeta koje uzimamo zdravo za gotovo:

• Transformacija lišća u bodlje u kaktusa i drugih biljaka sušnih krajeva.
• Kornjačin oklop.
• Pojednostavljeni oblici tijela stanovnika akumulacija.

Fiziološke prilagodbe: primjeri

Fiziološka prilagodba je promjena niza kemijskih procesa koji se odvijaju unutar tijela.

• Oslobađanje snažnog mirisa od strane cvijeća za privlačenje insekata pridonosi zaprašivanju.
• Stanje anabioze, u koje najjednostavniji organizmi mogu ući, omogućuje im da održe svoju vitalnu aktivnost nakon mnogo godina. Najstarija bakterija koja se može razmnožavati stara je 250 godina.
• Akumulacija potkožnog masnog tkiva, koji se pretvara u vodu, u devama.

Bihevioralne (psihološke) prilagodbe

Primjeri ljudske prilagodbe više su povezani s psihološkim faktorom. Karakteristike ponašanja karakteristične su za floru i faunu. Dakle, u procesu evolucije, promjena temperaturni režim uzrokuje da neke životinje spavaju zimski san, ptice lete na jug da bi se vratile u proljeće, drveće odbacuje svoje lišće i usporava protok sokova. Instinkt odabira najprikladnijeg partnera za razmnožavanje pokreće ponašanje životinja tijekom sezone parenja. Neke sjeverne žabe i kornjače potpuno se smrznu tijekom zime i odmrznu, oživljavajući s početkom vrućine.

Čimbenici koji uzrokuju potrebu za promjenom

Svaki proces prilagodbe odgovor je na čimbenike okoliša koji dovode do promjene u okolišu. Takvi se čimbenici dijele na biotičke, abiotičke i antropogene.

Biotički čimbenici su utjecaj živih organizama jednih na druge, kada npr. nestane jedna vrsta, koja drugoj služi kao hrana.

Abiotski čimbenici su promjene u okolnoj neživoj prirodi kada se mijenjaju klima, sastav tla, dostupnost vode i ciklusi sunčeve aktivnosti. Fiziološke prilagodbe, primjeri utjecaja abiotskih čimbenika - ekvatorijalne ribe koje mogu disati i u vodi i na kopnu. Dobro su prilagođene uvjetima kada je presušivanje rijeka česta pojava.

Antropogeni čimbenici – utjecaj ljudskog djelovanja koje mijenja okoliš.

Prilagodbe staništa

• osvjetljenje. Kod biljaka su to zasebne skupine koje se razlikuju po potrebi za sunčevom svjetlošću. Svjetloljubivi heliofiti dobro žive na otvorenim prostorima. Nasuprot tome, oni su sciofiti: biljke šumskih šikara dobro se osjećaju na zasjenjenim mjestima. Među životinjama ima i jedinki čiji aktivna slikaživot noću ili pod zemljom.
• Temperatura zraka. U prosjeku, za sva živa bića, uključujući i ljude, smatra se da je optimalna temperatura okoline raspon od 0 do 50 ° C. Međutim, život postoji u gotovo svim klimatskim regijama Zemlje.

Dolje su opisani suprotni primjeri prilagodbe na nenormalne temperature.

Arktička riba se ne smrzava zahvaljujući proizvodnji jedinstvenog proteina protiv smrzavanja u krvi, koji sprječava smrzavanje krvi.

Najjednostavniji mikroorganizmi nalaze se u hidrotermalnim izvorima, čija temperatura vode prelazi točku vrelišta.

Hidrofitne biljke, odnosno one koje žive u vodi ili uz vodu, umiru čak i uz neznatan gubitak vlage. Kserofiti su, naprotiv, prilagođeni životu u sušnim područjima i umiru u visokoj vlažnosti. Kod životinja je priroda također poradila na prilagodbi vodenom i nevodenom okolišu.

Ljudska prilagodba

Čovjekova sposobnost prilagodbe uistinu je ogromna. Tajne ljudskog razmišljanja još su daleko od potpuno razotkrivene, a tajne sposobnosti prilagodbe ljudi još će dugo ostati misteriozna tema za znanstvenike. Superiornost Homo sapiensa nad drugim živim bićima je u sposobnosti da svjesno mijenja svoje ponašanje prema zahtjevima okoline ili, obrnuto, svijet prema vašim potrebama.

Fleksibilnost ljudskog ponašanja očituje se svakodnevno. Ako date zadatak: "navedite primjere prilagodbe ljudi", većina se počinje prisjećati izuzetnih slučajeva preživljavanja u tim rijetkim slučajevima, au novim okolnostima to je tipično za osobu svaki dan. Iskušavamo novu sredinu u trenutku rođenja na svijetu, u Dječji vrtić, škola, u timu, prilikom preseljenja u drugu zemlju. Upravo to stanje prihvaćanja novih osjeta od strane tijela naziva se stres. Stres je psihološki čimbenik, no ipak se mnoge fiziološke funkcije mijenjaju pod njegovim utjecajem. U slučaju da osoba prihvati novu okolinu kao pozitivnu za sebe, novo stanje postaje uobičajeno, inače stres prijeti da postane dugotrajan i da dovede do niza ozbiljnih bolesti.

Mehanizmi prilagodbe čovjeka

Postoje tri vrste ljudske prilagodbe:

• Fiziološki. Najjednostavniji primjeri su aklimatizacija i prilagodljivost na promjenu vremenskih zona ili dnevnog režima rada. U procesu evolucije formirali su se različiti tipovi ljudi, ovisno o teritorijalnom mjestu stanovanja. Arktički, alpski, kontinentalni, pustinjski, ekvatorijalni tipovi značajno se razlikuju u fiziološkim parametrima.
• Psihološka adaptacija. To je sposobnost osobe da pronađe trenutke razumijevanja s ljudima različitih psihotipa, u zemlji s različitim stupnjem mentaliteta. Uobičajeno je da razumna osoba mijenja svoje ustaljene stereotipe pod utjecajem nove informacije, posebne prilike, stres.
• Socijalna prilagodba. Vrsta ovisnosti koja je svojstvena samo ljudima.

Sve adaptivne vrste usko su povezane jedna s drugom, u pravilu svaka promjena u uobičajenom postojanju uzrokuje potrebu osobe za društvenom i psihičkom prilagodbom. Pod njihovim utjecajem aktiviraju se mehanizmi fizioloških promjena koji se također prilagođavaju novim uvjetima.

Takva mobilizacija svih tjelesnih reakcija naziva se adaptacijskim sindromom. Nove reakcije tijela pojavljuju se kao odgovor na drastične promjene okoliš. U prvoj fazi - anksioznosti - dolazi do promjene fizioloških funkcija, promjena u radu metabolizma i sustava. Nadalje, povezuju se zaštitne funkcije i organi (uključujući mozak), počinju uključivati ​​svoje zaštitne funkcije i skrivene mogućnosti. Treća faza prilagodbe ovisi o individualnim karakteristikama: osoba je ili uključena u novi život i ulazi u uobičajeni tijek (u medicini se tijekom tog razdoblja javlja oporavak), ili tijelo ne podnosi stres, a posljedice već poprimaju negativan oblik.

Fenomeni ljudskog tijela

U čovjeku priroda ima ogromnu marginu sigurnosti, koja se koristi u Svakidašnjica samo u maloj mjeri. Manifestira se u ekstremnim situacijama i doživljava se kao čudo. Zapravo, čudo je svojstveno nama samima. Primjer prilagodbe: sposobnost ljudi da se prilagode normalnom životu nakon uklanjanja značajnog dijela unutarnjih organa.

Prirodni urođeni imunitet tijekom života može biti ojačan nizom čimbenika ili, obrnuto, oslabljen nepravilnim načinom života. Nažalost, strast loše navike To je također razlika između ljudi i drugih živih organizama.

Reakcije na nepovoljne čimbenike okoliša samo su pod određenim uvjetima štetne za žive organizme, au većini slučajeva imaju adaptivnu vrijednost. Stoga je te reakcije Selye nazvao "općim adaptacijskim sindromom". U kasnijim radovima koristio je pojmove "stres" i "opći adaptacijski sindrom" kao sinonime.

Prilagodba- ovo je genetski određen proces formiranja zaštitnih sustava koji osiguravaju povećanje stabilnosti i toka ontogeneze u nepovoljnim uvjetima za to.

Prilagodba je jedan od najvažnijih mehanizama koji povećava otpornost biološki sustav, uključujući biljni organizam, u promijenjenim uvjetima postojanja. Što je organizam bolje prilagođen nekom čimbeniku, to je otporniji na njegove fluktuacije.

Genotipski određena sposobnost organizma da mijenja metabolizam u određenim granicama, ovisno o djelovanju vanjsko okruženje nazvao brzina reakcije. Njega kontrolira genotip i karakterističan je za sve žive organizme. Većina promjena koje se događaju u granicama norme reakcije imaju adaptivno značenje. Oni odgovaraju promjenama u staništu i omogućuju bolje preživljavanje biljaka u promjenjivim uvjetima okoliša. U tom smislu, takve modifikacije su od evolucijske važnosti. Pojam "stopa reakcije" uveo je V.L. Johansen (1909).

Što je veća sposobnost vrste ili sorte da se modificira u skladu s okolišem, veća je njezina brzina reakcije i veća sposobnost prilagodbe. Ovo svojstvo razlikuje otporne sorte poljoprivrednih kultura. U pravilu, male i kratkotrajne promjene čimbenika okoliša ne dovode do značajnih kršenja fizioloških funkcija biljaka. To je zbog njihove sposobnosti održavanja relativne dinamičke ravnoteže unutarnjeg okoliša i stabilnosti osnovnih fizioloških funkcija u promjenjivom vanjskom okruženju. Istodobno, oštri i dugotrajni udari dovode do poremećaja mnogih funkcija biljke, a često i do njezine smrti.

Adaptacija uključuje sve procese i prilagodbe (anatomske, morfološke, fiziološke, bihevioralne itd.) koji povećavaju stabilnost i doprinose opstanku vrste.

1.Anatomske i morfološke prilagodbe. U nekim predstavnicima kserofita duljina korijenskog sustava doseže nekoliko desetaka metara, što omogućuje biljci da koristi podzemnu vodu i ne doživljava nedostatak vlage u uvjetima tla i atmosferske suše. Kod ostalih kserofita, prisutnost debele kutikule, dlakavost lišća i transformacija lišća u bodlje smanjuju gubitak vode, što je vrlo važno u uvjetima nedostatka vlage.

Zapaljene dlake i bodlje štite biljke od jela životinja.

Drveće u tundri ili na visokim planinskim visinama izgleda poput čučavih puzavih grmova, zimi su prekrivene snijegom koji ih štiti od jakih mrazova.

U planinskim predjelima s velikim dnevnim kolebanjima temperature biljke često imaju oblik spljoštenih jastuka s gusto raspoređenim brojnim stabljikama. To vam omogućuje da zadržite vlagu unutar jastuka i relativno ujednačenu temperaturu tijekom dana.

Kod močvarnih i vodenih biljaka formira se poseban zračni parenhim (aerenhim), koji je spremnik zraka i olakšava disanje biljnih dijelova uronjenih u vodu.

2. Fiziološke i biokemijske prilagodbe. Kod sukulenata, prilagodba za uzgoj u pustinjskim i polupustinjskim uvjetima je asimilacija CO 2 tijekom fotosinteze duž CAM puta. Ove biljke imaju puči zatvorene tijekom dana. Tako biljka čuva domaće rezerve vode od isparavanja. U pustinjama je voda glavni čimbenik koji ograničava rast biljaka. Stomata se otvaraju noću i u to vrijeme CO 2 ulazi u fotosintetska tkiva. Naknadno uključivanje CO2 u fotosintetski ciklus događa se danju već sa zatvorenim pučima.

Fiziološke i biokemijske prilagodbe uključuju sposobnost stomata da se otvaraju i zatvaraju, ovisno o vanjski uvjeti. Sinteza u stanicama apscizinske kiseline, prolina, zaštitnih proteina, fitoaleksina, fitoncida, povećanje aktivnosti enzima koji suzbijaju oksidativnu razgradnju organskih tvari, nakupljanje šećera u stanicama i niz drugih promjena u metabolizmu doprinose povećanje otpornosti biljaka na nepovoljne uvjete okoline.

Istu biokemijsku reakciju može izvesti nekoliko molekularnih oblika istog enzima (izoenzima), pri čemu svaki izoform pokazuje katalitičku aktivnost u relativno uskom rasponu nekih parametara okoliša, kao što je temperatura. Prisutnost niza izoenzima omogućuje biljci da izvede reakciju u mnogo širem rasponu temperatura, u usporedbi sa svakim pojedinačnim izoenzimom. To omogućuje biljci da uspješno obavlja vitalne funkcije u promjenjivim temperaturnim uvjetima.

3. Prilagodbe ponašanja, odnosno izbjegavanje nepovoljnog čimbenika. Primjer su efemeri i efemeroidi (mak, zvjezdani cvijet, šafrani, tulipani, snjegulje). Oni prolaze kroz cijeli ciklus svog razvoja u proljeće 1,5-2 mjeseca, čak i prije početka vrućine i suše. Tako na neki način odlaze, odnosno izbjegavaju padati pod utjecaj stresora. Na sličan način rano sazrijevajuće sorte poljoprivrednih usjeva formiraju usjev prije početka nepovoljnih sezonskih događaja: kolovoške magle, kiše, mraza. Stoga je selekcija mnogih poljoprivrednih kultura usmjerena na stvaranje rano zrelih sorti. Višegodišnje biljke prezimljuju kao rizomi i lukovice u tlu pod snijegom koji ih štiti od smrzavanja.

Prilagodba biljaka na nepovoljne čimbenike provodi se istodobno na više razina regulacije - od jedne stanice do fitocenoze. Što je viša razina organizacije (stanica, organizam, populacija), to je veći broj mehanizama istovremeno uključenih u prilagodbu biljaka na stres.

Regulacija metaboličkih i adaptivnih procesa unutar stanice provodi se uz pomoć sustava: metabolički (enzimski); genetski; membrana. Ovi sustavi su usko povezani. Dakle, svojstva membrana ovise o aktivnosti gena, a diferencijalna aktivnost samih gena je pod kontrolom membrana. Sinteza enzima i njihova aktivnost kontroliraju se na genetskoj razini, a istovremeno enzimi reguliraju metabolizam nukleinskih kiselina u stanici.

Na razini organizma staničnim mehanizmima prilagodbe dodaju se novi koji odražavaju međudjelovanje organa. U nepovoljnim uvjetima biljke stvaraju i zadržavaju toliki broj voćnih elemenata koji su u dovoljnim količinama opskrbljeni potrebnim tvarima za formiranje punopravnog sjemena. Na primjer, u cvatovima kultiviranih žitarica iu krošnjama voćke u nepovoljnim uvjetima može otpasti više od polovice položenih jajnika. Takve se promjene temelje na konkurentskim odnosima između organa za fiziološki aktivne i hranjive tvari.

U uvjetima stresa, procesi starenja i opadanja donjeg lišća naglo se ubrzavaju. Istodobno, tvari potrebne biljkama prelaze iz njih u mlade organe, odgovarajući na strategiju preživljavanja organizma. Zahvaljujući recikliranju hranjivih tvari iz donjeg lišća, oni mlađi, gornji listovi, ostaju sposobni za život.

Postoje mehanizmi regeneracije izgubljenih organa. Na primjer, površina rane prekrivena je sekundarnim pokrovnim tkivom (periderma rane), rana na deblu ili grani zacjeljuje naletima (kalusima). Gubitkom vršnog izdanka, u biljkama se bude spavajući pupoljci i intenzivno se razvijaju bočni izdanci. Proljetna obnova lišća umjesto otpalog u jesen također je primjer prirodne regeneracije organa. Regeneracija kao biološki uređaj koji omogućuje vegetativno razmnožavanje biljaka dijelovima korijena, rizomima, talusima, reznicama stabljike i lista, izoliranim stanicama, pojedinačnim protoplastima, od velike je praktične važnosti za uzgoj biljaka, voćarstvo, šumarstvo, ukrasno vrtlarstvo itd.

Hormonski sustav također je uključen u procese zaštite i prilagodbe na razini biljke. Na primjer, pod utjecajem nepovoljnih uvjeta u biljci naglo se povećava sadržaj inhibitora rasta: etilena i apscisinske kiseline. Smanjuju metabolizam, koče procese rasta, ubrzavaju starenje, opadanje organa i prelazak biljke u stanje mirovanja. Inhibicija funkcionalne aktivnosti pod stresom pod utjecajem inhibitora rasta je karakteristična reakcija za biljke. Istodobno se smanjuje sadržaj stimulansa rasta u tkivima: citokinina, auksina i giberelina.

Na razina stanovništva dodaje se selekcija, što dovodi do pojave prilagođenijih organizama. Mogućnost selekcije određena je postojanjem intrapopulacijske varijabilnosti otpornosti biljaka na različite čimbenike okoliša. Primjer intrapopulacijske varijabilnosti otpornosti može biti neprijatan izgled klijanaca na slanom tlu i povećanje varijacije u vremenu klijanja s povećanjem djelovanja stresora.

Pogled u moderan pogled sastoji se od velikog broja biotipova - manjih ekoloških jedinica, genetski identičnih, ali pokazuju različitu otpornost na čimbenike okoliša. NA raznim uvjetima nisu svi biotipovi jednako vitalni, a kao rezultat konkurencije ostaju samo oni od njih koji najbolje zadovoljavaju zadane uvjete. Odnosno, otpornost populacije (sorte) na određeni čimbenik određena je otpornošću organizama koji čine populaciju. Otporne sorte u svom sastavu imaju skup biotipova koji osiguravaju dobru produktivnost čak iu nepovoljnim uvjetima.

Istovremeno, u procesu dugotrajnog uzgoja kod sorti se mijenja sastav i omjer biotipova u populaciji, što utječe na produktivnost i kvalitetu sorte, često ne na bolje.

Dakle, prilagodba uključuje sve procese i prilagodbe koje povećavaju otpornost biljaka na nepovoljne uvjete okoliša (anatomske, morfološke, fiziološke, biokemijske, bihevioralne, populacijske itd.)

Ali izabrati najviše učinkovit način adaptacija je glavno vrijeme tijekom kojeg se tijelo mora prilagoditi novim uvjetima.

Kod iznenadnog djelovanja ekstremnog čimbenika, odgovor se ne može odgoditi, mora uslijediti odmah kako bi se isključila nepovratna šteta na biljci. S dugotrajnim utjecajima male sile, adaptivna preustroja se odvijaju postupno, dok se izbor mogućih strategija povećava.

U tom smislu postoje tri glavne strategije prilagodbe: evolucijski, ontogenetski i hitno. Cilj strategije je učinkovitu upotrebu raspoloživih resursa za postizanje glavnog cilja – preživljavanje organizma pod stresom. Strategija prilagodbe usmjerena je na održavanje strukturnog integriteta vitalnih makromolekula i funkcionalne aktivnosti staničnih struktura, održavanje sustava regulacije vitalne aktivnosti i opskrbu biljaka energijom.

Evolucijske ili filogenetske prilagodbe(filogeneza - razvoj vrsta u vremenu) su prilagodbe koje nastaju tijekom evolucijskog procesa na temelju genetskih mutacija, selekcije i nasljeđuju se. Oni su najpouzdaniji za preživljavanje biljaka.

Svaka vrsta biljaka u procesu evolucije razvila je određene potrebe za uvjetima postojanja i prilagodljivosti ekološkoj niši koju zauzima, stabilnu prilagodbu organizma okolišu. Otpornost na vlagu i sjenu, otpornost na toplinu, otpornost na hladnoću i drugo ekološke značajke specifične biljne vrste nastale su kao rezultat dugotrajnog djelovanja odgovarajućih uvjeta. Dakle, biljke koje vole toplinu i biljke kratkog dana karakteristične su za južne geografske širine, manje zahtjevne za toplinom i biljke dugog dana karakteristične su za sjeverne geografske širine. Poznate su brojne evolucijske prilagodbe kserofitnih biljaka na sušu: ekonomično korištenje vode, duboko usađen korijenski sustav, opadanje lišća i prijelaz u stanje mirovanja te druge prilagodbe.

S tim u vezi, sorte poljoprivrednog bilja pokazuju otpornost upravo na one čimbenike okoliša prema kojima se provodi oplemenjivanje i selekcija proizvodnih oblika. Ako se selekcija odvija u nizu uzastopnih generacija na pozadini stalnog utjecaja nekog nepovoljnog čimbenika, tada se otpornost sorte na njega može značajno povećati. Prirodno je da su sorte koje je uzgojio Istraživački institut za poljoprivredu Jugoistoka (Saratov) otpornije na sušu od sorti stvorenih u centrima za uzgoj moskovske regije. Na isti način, u ekološkim zonama s nepovoljnim zemljišno-klimatskim uvjetima formirane su otporne lokalne biljne sorte, a endemične biljne vrste otporne su na stresor koji je izražen u njihovom staništu.

Karakterizacija otpornosti sorti jare pšenice iz zbirke Sveruskog instituta za biljnu industriju (Semenov i sur., 2005.)

Raznolikost	Podrijetlo	Održivost
Enita	Moskovska regija	Srednje otporan na sušu
Saratovskaja 29	Saratovska regija	otporan na sušu
Kometa	Sverdlovska regija.	otporan na sušu
Karazino	Brazil	otporan na kiseline
Uvod	Brazil	otporan na kiseline
Kolonias	Brazil	otporan na kiseline
Thrintani	Brazil	otporan na kiseline
PPG-56	Kazahstan	otporan na sol
Osh	Kirgistan	otporan na sol
Surkhak 5688	Tadžikistan	otporan na sol
Messel	Norveška	Otporan na sol

U prirodnom okolišu uvjeti okoliša obično se vrlo brzo mijenjaju, a vrijeme u kojem faktor stresa dosegne štetnu razinu nije dovoljno za formiranje evolucijske prilagodbe. U tim slučajevima biljke ne koriste trajno, već inducirano stresorom. obrambeni mehanizmi, čiji je nastanak genetski predodređen (determiniran).

Ontogenetske (fenotipske) prilagodbe nisu povezani s genetskim mutacijama i nisu naslijeđeni. Nastanak takvih prilagodbi zahtijeva relativno dugo vrijeme, pa se nazivaju dugotrajnim prilagodbama. Jedan od tih mehanizama je sposobnost niza biljaka da formiraju fotosintetski put tipa CAM koji štedi vodu u uvjetima nedostatka vode uzrokovanog sušom, slanošću, niskim temperaturama i drugim stresorima.

Ova prilagodba povezana je s indukcijom izraza "neaktivan" u normalnim uvjetima gena fosfoenolpiruvat karboksilaze i gena drugih enzima CAM puta unosa CO 2, uz biosintezu osmolita (prolina), uz aktivaciju antioksidativnih sustava i promjene dnevnih ritmova stomatalnih pokreta. Sve to dovodi do vrlo ekonomične potrošnje vode.

U ratarskim usjevima, na primjer, u kukuruzu, aerenhim je odsutan u normalnim uvjetima uzgoja. Ali u uvjetima poplave i nedostatka kisika u tkivima u korijenju, neke od stanica primarne kore korijena i stabljike umiru (apoptoza ili programirana stanična smrt). Na njihovom mjestu nastaju šupljine kroz koje se kisik prenosi od nadzemnog dijela biljke do korijenskog sustava. Signal za staničnu smrt je sinteza etilena.

Hitna adaptacija javlja se brzim i intenzivnim promjenama životnih uvjeta. Temelji se na formiranju i funkcioniranju sustava zaštite od udara. Sustavi obrane od šoka uključuju, na primjer, sustav proteina toplinskog šoka, koji nastaje kao odgovor na brzo povećanje temperature. Ti mehanizmi osiguravaju kratkoročne uvjete za preživljavanje pod djelovanjem štetnog čimbenika i time stvaraju preduvjete za formiranje pouzdanijih dugoročnih specijaliziranih mehanizama prilagodbe. Primjer specijaliziranih mehanizama prilagodbe je novo stvaranje proteina protiv smrzavanja pri niskim temperaturama ili sinteza šećera tijekom prezimljavanja ozimih usjeva. Istodobno, ako štetni učinak faktora premašuje zaštitne i reparativne sposobnosti tijela, tada neizbježno dolazi do smrti. U tom slučaju organizam umire u fazi hitne ili u fazi specijalizirane prilagodbe, ovisno o intenzitetu i trajanju ekstremnog čimbenika.

razlikovati specifično i nespecifičan (općeniti) odgovor biljaka na stresne faktore.

Nespecifične reakcije ne ovise o prirodi faktora koji djeluje. Isti su pod djelovanjem visokih i niskih temperatura, nedostatka ili suviška vlage, visoke koncentracije soli u tlu ili štetnih plinova u zraku. U svim slučajevima povećava se propusnost membrana u biljnim stanicama, poremećeno je disanje, pojačava se hidrolitička razgradnja tvari, povećava se sinteza etilena i apscizinske kiseline, usporava se dioba i produljenje stanica.

Tablica prikazuje kompleks nespecifičnih promjena koje se javljaju u biljkama pod utjecajem različitih čimbenika okoliša.

Promijeniti fiziološki parametri u biljkama u uvjetima stresa (prema G.V., Udovenko, 1995.)

Mogućnosti	Priroda promjene parametara pod uvjetima
	suše	slanost	visoka temperatura	niske temperature
Koncentracija iona u tkivima	rastući	rastući	rastući	rastući
Aktivnost vode u stanici	Padati	Padati	Padati	Padati
Osmotski potencijal stanice	rastući	rastući	rastući	rastući
Kapacitet zadržavanja vode	rastući	rastući	rastući	—
Nestašica vode	rastući	rastući	rastući	—
Propusnost protoplazme	rastući	rastući	rastući	—
Stopa transpiracije	Padati	Padati	rastući	Padati
Učinkovitost transpiracije	Padati	Padati	Padati	Padati
Energetska učinkovitost disanja	Padati	Padati	Padati	—
Intenzitet disanja	rastući	rastući	rastući	—
Fotofosforilacija	Smanjuje se	Smanjuje se	—	Smanjuje se
Stabilizacija nuklearne DNA	rastući	rastući	rastući	rastući
Funkcionalna aktivnost DNA	Smanjuje se	Smanjuje se	Smanjuje se	Smanjuje se
Koncentracija prolina	rastući	rastući	rastući	—
Sadržaj proteina topivih u vodi	rastući	rastući	rastući	rastući
Sintetske reakcije	Potisnuti	Potisnuti	Potisnuti	Potisnuti
Unos iona korijenjem	Potisnuti	Potisnuti	Potisnuti	Potisnuti
Transport tvari	Depresivno	Depresivno	Depresivno	Depresivno
Koncentracija pigmenta	Padati	Padati	Padati	Padati
dijeljenje stanica	uspori	uspori	—	—
Rastezanje stanica	Potisnuti	Potisnuti	—	—
Broj voćnih elemenata	Smanjeno	Smanjeno	Smanjeno	Smanjeno
Starenje organa	Ubrzano	Ubrzano	Ubrzano	—
biološka žetva	Spuštena na nižu razinu	Spuštena na nižu razinu	Spuštena na nižu razinu	Spuštena na nižu razinu

Na temelju podataka u tablici vidljivo je da je otpornost biljaka na više čimbenika praćena jednosmjernim fiziološkim promjenama. To daje razloga vjerovati da povećanje otpornosti biljaka na jedan čimbenik može biti popraćeno povećanjem otpornosti na drugi. To je potvrđeno eksperimentima.

Eksperimenti na Institutu za fiziologiju biljaka Ruske akademije znanosti (Vl. V. Kuznetsov i dr.) pokazali su da je kratkotrajna toplinska obrada biljaka pamuka popraćena povećanjem njihove otpornosti na naknadnu salinizaciju. A prilagodba biljaka na slanost dovodi do povećanja njihove otpornosti na visoke temperature. Toplinski šok povećava sposobnost biljaka da se prilagode naknadnoj suši i, obrnuto, u procesu suše povećava se otpornost organizma na visoke temperature. Kratkotrajno izlaganje visokim temperaturama povećava otpornost na teške metale i UV-B zračenje. Suša koja prethodi pogoduje preživljavanju biljaka u uvjetima slanosti ili hladnoće.

Proces povećanja otpornosti organizma na određeni čimbenik okoliša kao rezultat prilagodbe na čimbenik druge prirode naziva se unakrsna adaptacija.

Za proučavanje općih (nespecifičnih) mehanizama otpornosti od velikog je interesa odgovor biljaka na čimbenike koji uzrokuju nedostatak vode kod biljaka: slanost, suša, niske i visoke temperature i neki drugi. Na razini cijelog organizma sve biljke reagiraju na nedostatak vode na isti način. Karakteriziran inhibicijom rasta izdanaka, pojačanim rastom korijenskog sustava, sintezom apscizinske kiseline i smanjenjem stomatalne vodljivosti. Nakon nekog vremena donji listovi brzo stare i opaža se njihova smrt. Sve ove reakcije usmjerene su na smanjenje potrošnje vode smanjenjem površine isparavanja, kao i povećanjem apsorpcijske aktivnosti korijena.

Specifične reakcije su reakcije na djelovanje bilo kojeg faktora stresa. Dakle, fitoaleksini (tvari s antibiotskim svojstvima) sintetiziraju se u biljkama kao odgovor na kontakt s patogenima (patogenima).

Specifičnost ili nespecifičnost odgovora podrazumijeva, s jedne strane, odnos biljke prema različitim stresorima, a s druge strane, specifičnost reakcija biljke. razne vrste i varijante za isti stresor.

Ispoljavanje specifičnih i nespecifičnih odgovora biljaka ovisi o snazi ​​stresa i brzini njegova razvoja. Specifični odgovori javljaju se češće ako se stres razvija sporo, a tijelo ima vremena obnoviti se i prilagoditi mu se. Nespecifične reakcije obično se javljaju uz kraće i jače djelovanje stresora. Funkcioniranje nespecifičnih (općih) mehanizama otpornosti omogućuje biljci da izbjegne velike troškove energije za formiranje specijaliziranih (specifičnih) mehanizama prilagodbe kao odgovor na svako odstupanje od norme u njihovim životnim uvjetima.

Otpornost biljaka na stres ovisi o fazi ontogeneze. Najstabilnije biljke i biljni organi u stanju mirovanja: u obliku sjemena, lukovica; drvenaste trajnice - u stanju dubokog mirovanja nakon opadanja lišća. Biljke su najosjetljivije u mladoj dobi jer se u stresnim uvjetima prije svega oštećuju procesi rasta. Drugo kritično razdoblje je razdoblje stvaranja gameta i oplodnje. Učinak stresa u tom razdoblju dovodi do smanjenja reproduktivne funkcije biljaka i smanjenja prinosa.

Ako se stresni uvjeti ponavljaju i slabog su intenziteta, onda doprinose otvrdnjavanju biljaka. Na tome se temelje metode povećanja otpornosti na niske temperature, toplinu, salinitet i povećan sadržaj štetnih plinova u zraku.

Pouzdanost biljnog organizma određena je njegovom sposobnošću da spriječi ili otkloni kvarove na različitim razinama biološke organizacije: molekularnoj, substaničnoj, staničnoj, tkivnoj, organskoj, organskoj i populacijskoj.

Kako bi se spriječili poremećaji u životu biljaka pod utjecajem nepovoljni faktori principi zalihost, heterogenost funkcionalno ekvivalentnih komponenti, sustavi za popravak izgubljenih struktura.

Redundantnost struktura i funkcionalnosti jedan je od glavnih načina osiguravanja pouzdanosti sustava. Redundancija i zalihost ima višestruke manifestacije. Na podstaničnoj razini, čuvanje i dupliciranje genetskog materijala doprinosi povećanju pouzdanosti biljnog organizma. To osigurava, primjerice, dvostruka spirala DNA, povećanjem ploidnosti. Pouzdanost funkcioniranja biljnog organizma u promjenjivim uvjetima također se održava zahvaljujući prisutnosti različitih molekula glasničke RNA i formiranju heterogenih polipeptida. To uključuje izoenzime koji kataliziraju istu reakciju, ali se razlikuju u svojim fizikalno-kemijskim svojstvima i stabilnosti molekularne strukture u promjenjivim uvjetima okoline.

Na staničnoj razini, primjer redundancije je višak staničnih organela. Tako je utvrđeno da je dio raspoloživih kloroplasta dovoljan da opskrbi biljku produktima fotosinteze. Preostali kloroplasti, takoreći, ostaju u rezervi. Isto se odnosi i na opći sadržaj klorofil. Redundancija se također očituje u velikoj akumulaciji prekursora za biosintezu mnogih spojeva.

Na razini organizma, princip redundancije se izražava u formiranju i polaganju u različito vrijeme više izdanaka, cvjetova, klasića nego što je potrebno za izmjenu generacija, u ogromnoj količini peluda, ovula, sjemena.

Na populacijskoj razini princip redundancije očituje se u velikom broju jedinki koje se razlikuju po otpornosti na pojedini faktor stresa.

Sustavi popravka također rade na različitim razinama - molekularnoj, staničnoj, organskoj, populacijskoj i biocenotičkoj. Reparacijski procesi idu uz utrošak energije i plastičnih tvari, stoga je reparacija moguća samo ako se održava dovoljna brzina metabolizma. Ako metabolizam prestane, tada prestaje i reparacija. NA ekstremnim uvjetima okolina pogotovo veliki značaj ima očuvanje disanja, budući da upravo disanje osigurava energiju za procese reparacije.

Regeneracijska sposobnost stanica prilagođenih organizama određena je otpornošću njihovih proteina na denaturaciju, naime stabilnošću veza koje određuju sekundarnu, tercijarnu i kvaternarnu strukturu proteina. Na primjer, otpornost zrelog sjemena na visoke temperature obično se povezuje s činjenicom da nakon dehidracije njihovi proteini postaju otporni na denaturaciju.

Glavni izvor energetskog materijala kao supstrata za disanje je fotosinteza, stoga opskrba stanice energijom i povezani procesi reparacije ovise o stabilnosti i sposobnosti fotosintetskog aparata da se oporavi od oštećenja. Kako bi se održala fotosinteza u ekstremnim uvjetima u biljkama, aktivira se sinteza komponenti tilakoidne membrane, inhibira se oksidacija lipida i obnavlja se ultrastruktura plastida.

Na razini organizma, primjer regeneracije je razvoj zamjenskih izdanaka, buđenje uspavanih pupova kada su točke rasta oštećene.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.