إن تطور العالم العضوي هو عملية طويلة ومعقدة تحدث على مستويات مختلفة من تنظيم المادة الحية وتتدفق في اتجاهات مختلفة. حدث تطور الطبيعة الحية من الأشكال الأدنى ذات البنية البسيطة نسبيًا إلى الأشكال المتزايدة التعقيد. في الوقت نفسه، داخل مجموعات معينة من الكائنات الحية، تم تطوير أجهزة خاصة (تكيفات)، مما يسمح لها بالوجود في موائل محددة. على سبيل المثال، تحتوي العديد من الحيوانات المائية على أغشية بين أصابع قدميها تجعل السباحة أسهل (سمندر الماء، الضفادع، البط، الإوز، خلد الماء، إلخ).
من خلال تحليل التطور التاريخي للعالم العضوي والعديد من التعديلات المحددة، حدد أكبر أنصار التطور الروس A. N. Severtsov و I. I. Shmalgauzen ثلاثة اتجاهات رئيسية للتطور: الروائح والتكيف الأيديولوجي والانحطاط.
يُطلق على الروائح (أو التولد) تغييرات تطورية كبيرة تؤدي إلى تعقيد عام في بنية ووظائف الكائنات الحية وتسمح لهذه الأخيرة باحتلال موائل جديدة بشكل أساسي أو زيادة كبيرة في القدرة التنافسية للكائنات الحية في الموائل الحالية. تتيح الروائح إمكانية الانتقال إلى موائل جديدة (أي الدخول إلى مناطق تكيف جديدة). لذلك، تعتبر الروائح ظواهر نادرة نسبيًا في العالم الحي ولها طبيعة أساسية ولها تأثير كبير على التطور الإضافي للكائنات الحية.
مستوى التكيف أو منطقة التكيف هو نوع معين من الموائل بظروفه البيئية المميزة أو مجموعة من التكيفات المحددة المميزة لمجموعة معينة من الكائنات الحية ( الشروط العامةالحياة أو ما شابه ذلك من أساليب استيعاب بعض الموارد الحيوية). على سبيل المثال، المنطقة التكيفية للطيور هي تطوير المجال الجوي، الذي يوفر لهم الحماية من العديد من الحيوانات المفترسة، وطرق جديدة لصيد الحشرات الطائرة (حيث ليس لديهم منافسين)، والحركة السريعة في الفضاء، والقدرة على التغلب على العقبات الكبيرة لا يمكن الوصول إليها من قبل الحيوانات الأخرى (الأنهار والبحار والجبال، وما إلى ذلك)، والقدرة على الهجرات لمسافات طويلة (الرحلات الجوية)، وما إلى ذلك، لذلك، فإن الرحلة هي اكتساب تطوري كبير (الأرومورفوس).
أبرز الأمثلة على الروائح هي تعدد الخلايا وظهور طريقة جنسية للتكاثر. ساهم تعدد الخلايا في ظهور الأنسجة وتخصصها وأدى إلى تعقيد شكل وتشريح العديد من مجموعات الكائنات الحية، سواء النباتية أو الحيوانية. لقد أدى التكاثر الجنسي إلى توسيع القدرات التكيفية للكائنات الحية بشكل كبير (التباين التوافقي).
قدمت الروائح للحيوانات المزيد طرق فعالةالتغذية وزيادة كفاءة عملية التمثيل الغذائي - على سبيل المثال، ظهور الفكين في الحيوانات جعل من الممكن التحول من التغذية السلبية إلى التغذية النشطة؛ أدى تحرير القناة الهضمية من الكيس العضلي الجلدي وظهور فتحة إخراجية فيها إلى تحسين كفاءة امتصاص الطعام بشكل أساسي بسبب تخصص أقسامها المختلفة (مظهر المعدة، أقسام الأمعاء، الغدد الهضمية) ، الإزالة السريعة للمنتجات غير الضرورية). أدى هذا إلى زيادة كبيرة في قدرات الكائنات الحية على البقاء حتى في الأماكن ذات الموارد الغذائية المنخفضة.
كان أكبر روائح في تطور الحيوانات هو الدم الدافئ، الذي أدى إلى تنشيط حاد لكثافة وكفاءة عملية التمثيل الغذائي في الكائنات الحية وزاد من بقائها في الموائل ذات درجات الحرارة المنخفضة أو المتغيرة بشكل حاد.
كأمثلة على الروائح في عالم الحيوان، يمكن للمرء أن يتذكر أيضًا تكوين التجويف الداخلي للكائنات الحية (الابتدائي والثانوي)، وظهور الهيكل العظمي (الداخلي أو الخارجي)، وتطور الجهاز العصبي وخاصة مضاعفات بنية ووظائف الدماغ (ظهور ردود الفعل المعقدة، والتعلم، والتفكير، وأنظمة الإشارة الثانية لدى البشر، وما إلى ذلك) والعديد من الأمثلة الأخرى.
في النباتات، الروائح الرئيسية هي: ظهور نظام موصل يربط أجزاء مختلفة من النبات في كل واحد؛ تكوين اللقطة - عضو حيوي يزود النباتات بجميع جوانب الحياة والتكاثر؛ تكوين البذرة - عضو التكاثر الذي ينشأ عن طريق الاتصال الجنسي، والذي يتم ضمان تطوره ونضجه من خلال موارد الكائن الأم بأكمله (شجرة أو شجيرة أو أي شكل من أشكال الحياة الأخرى من النباتات) والذي يحتوي على جنين محمي جيدًا بالأنسجة من البذور (عاريات البذور وكاسيات البذور) ؛ ظهور الزهرة مما زاد من كفاءة التلقيح وقلل من اعتماد التلقيح والإخصاب عليها ووفر الحماية للبويضة.
في البكتيريا، يمكن اعتبار الروائح ظهور نمط تغذية ذاتي التغذية (ضوئي وغذائي أو صناعي كيميائي)، مما سمح لهم باحتلال منطقة تكيف جديدة - موائل خالية تمامًا من مصادر الغذاء العضوية أو تعاني من نقص فيها. في البكتيريا والفطريات، تشمل الروائح القدرة على تكوين مركبات نشطة بيولوجيا معينة (المضادات الحيوية، والسموم، ومواد النمو، وما إلى ذلك)، مما يزيد بشكل كبير من قدرتها التنافسية.
يمكن أن يحدث التولد أيضًا على المستوى بين الأنواع (أو التكاثر الحيوي) أثناء تفاعل الكائنات الحية ذات المواقف المنهجية المختلفة. على سبيل المثال، يمكن اعتبار ظهور التلقيح المتبادل وجاذبية الحشرات والطيور بمثابة روائح. الروائح الحيوية الكبيرة هي: تكوين الجذور الفطرية (تكافل الفطريات وجذور النباتات) والأشنات (مزيج من الفطريات والطحالب). سمحت هذه الأنواع من الارتباطات للمتعايشين بالعيش في أماكن لم يكن من الممكن أن يستقروا فيها بشكل فردي (على التربة الفقيرة، على الصخور، وما إلى ذلك). من المهم بشكل خاص اتحاد الفطريات والطحالب، مما أدى إلى ظهور شكل جديد من أشكال الحياة التكافلية - الأشنات، التي تشبه شكليا إلى حد كبير كائنًا واحدًا يشبه النباتات. أكبر الروائح من هذا النوع هي الخلية حقيقية النواة، والتي تتكون من كائنات حية مختلفة (بدائيات النوى) فقدت فرديتها تمامًا وتحولت إلى عضيات. تتمتع الخلية حقيقية النواة بعملية استقلاب أكثر نشاطًا واقتصادًا مقارنة بالخلية بدائية النواة وتضمن ظهور وتطور ممالك الفطريات والنباتات والحيوانات.
تعتبر الروائح أحداثًا رئيسية في تطور العالم العضوي، وهي تستمر في التجمعات السكانية وفي مزيد من التطور تؤدي إلى ظهور مجموعات كبيرة جديدة من الكائنات الحية والأصناف ذات الرتب العالية - الرتب (الأوامر)، والطبقات، والأنواع (الأقسام).
من المفترض أن الروائح تكون على الأرجح في أشكال الكائنات الحية البدائية أو الأقل تخصصًا، لأنها تتحمل التغيرات البيئية بسهولة أكبر ويسهل عليها التكيف مع الموائل الجديدة. عادة ما تموت الأشكال المتخصصة، التي تتكيف مع ظروف معيشية معينة ومحدودة للغاية، عندما تتغير هذه الظروف فجأة. ولهذا السبب، يوجد في الطبيعة، إلى جانب أشكال الحياة عالية التنظيم والمتخصصة، عدد كبير من الكائنات البدائية نسبيًا (البكتيريا والفطريات واللافقاريات وغيرها)، والتي تكيفت تمامًا مع الظروف الجديدة وهي مستقرة جدًا. هذا هو منطق العملية التطورية.
الانحطاط العام، أو التدهور
هذه تكيفات محددة لظروف معيشية معينة تتشكل داخل نفس منطقة التكيف. تظهر التكيفات الذاتية أثناء التولد والانحطاط. هذه هي التعديلات الخاصة التي لا تغير بشكل كبير مستوى تنظيم الكائنات الحية التي تم تحقيقها في عملية التطور، ولكنها تسهل بشكل كبير بقائها في هذه الموائل المعينة.
على سبيل المثال، إذا كان بإمكاننا اعتبار الزهرة أكبر روائح في تطور عالم النبات، فإن شكل الزهرة وحجمها يتحددان من خلال الظروف الحقيقية التي توجد فيها أنواع نباتية معينة، أو من خلال موقعها المنهجي.
وينطبق الشيء نفسه، على سبيل المثال، على الطيور. الجناح عبارة عن روائح. شكل الأجنحة وطرق الطيران (الارتفاع والرفرفة) عبارة عن سلسلة من التكيفات الذاتية التي لا تغير بشكل جذري التنظيم المورفولوجي أو التشريحي للطيور. تشمل التكيفات الفردية التلوين الوقائي المنتشر في عالم الحيوان. لذلك، غالبًا ما يُنظر إلى التكيفات الذاتية على أنها علامات على فئات تصنيفية أقل - سلالات أو أنواع أو أجناس أو عائلات في كثير من الأحيان.
العلاقة بين الاتجاهات المختلفة في التطور
تحدث العملية التطورية بشكل مستمر، وقد تتغير اتجاهاتها الرئيسية مع مرور الوقت.
تؤدي الروائح أو الانحطاط العام، باعتبارها عمليات نادرة في التطور، إلى زيادة أو نقصان في التنظيم المورفولوجي والفسيولوجي للكائنات الحية واحتلالها لمنطقة تكيف أعلى أو أقل. داخل هذه المناطق التكيفية، تبدأ التكيفات الخاصة (التكيفات الذاتية) في التطور بنشاط، مما يضمن تكيفًا أكثر دقة للكائنات الحية مع موائل محددة. على سبيل المثال، فإن ظهور مجموعة كبيرة من الفطريات المكونة للميكوريزا يسمح لها باحتلال منطقة تكيف جديدة مرتبطة بمجموعة كبيرة من الموائل الجديدة للفطريات والنباتات. هذا هو الروائح الحيوية، مصحوبًا أيضًا بسلسلة من التكيفات الجزئية (التكيفات الذاتية) - تشتيت أنواع مختلفة من الفطريات إلى نباتات مضيفة مختلفة (البوليتوس، البوليطس، البوليطس، إلخ).
في عملية التطور، يمكن استبدال التقدم البيولوجي بالانحدار، والروائح - بالانحطاط العام، وكل هذا مصحوب بتكيفات جديدة جديدة. يتسبب كل روائح وكل انحطاط في انتشار الكائنات الحية إلى بيئات جديدة، ويتم تحقيق ذلك من خلال التكيفات الذاتية. هذه هي العلاقة بين هذه الاتجاهات للعملية التطورية. وبناء على هذه التحولات التطورية، تحتل الكائنات الحية منافذ بيئية جديدة وتسكن موائل جديدة، أي أن إشعاعها التكيفي النشط يحدث. على سبيل المثال، أدى ظهور الفقاريات على الأرض (الروائح) إلى إشعاعها التكيفي وأدى إلى تكوين العديد من المجموعات التصنيفية والإيكولوجية (الحيوانات المفترسة، والحيوانات العاشبة، والقوارض، وآكلات الحشرات، وما إلى ذلك) وأصناف جديدة (البرمائيات والزواحف والطيور والثدييات). ).
الخصائص العامة لاتجاهات التطور من حيث التغيرات في مستوى التنظيم وطبيعة ازدهار الأنواع.
التقارب والتباعد
يوضح تحليل آلية الانتواع أن نتيجة هذه العملية هي ظهور نوع واحد أو أكثر (نوعين أو ثلاثة أو أكثر) من الأنواع ذات الصلة.
بالنظر إلى التطور ككل، يمكن للمرء أن يرى أن نتيجته هي التنوع الكامل للكائنات الحية التي تعيش على الأرض. لذلك، استنادا إلى نتائج العملية التطورية، يمكن التمييز بين نوعين من التطور - التطور الجزئي والتطور الكبير.
التطور الجزئي عبارة عن مجموعة من عمليات الأنواع التي ينشأ فيها نوع جديد (واحد أو أكثر) من الكائنات الحية من نوع واحد.
التطور الجزئي هو نوع من "فعل التطور الأولي"، مصحوبًا بظهور عدد صغير من الأنواع من نوع أصلي واحد.
ومن الأمثلة على العمليات التطورية الدقيقة ظهور سلالتين من عثة البتولا، وأنواع مختلفة من العصافير في جزر غالاباغوس، وأنواع ساحلية من النوارس على الساحل الشمالي. المحيط المتجمد الشمالي(من النرويج إلى ألاسكا)، إلخ.
يمكن أن يكون تطوير سلالة "الخنازير الأوكرانية البيضاء" بمثابة مثال على التطور الجزئي الذي ينفذه البشر.
وبالتالي فإن نتيجة التطور الجزئي هي ظهور أنواع جديدة من الأنواع الأصلية، وهو ما يتحقق من خلال التباعد.
الاختلاف هو عملية تباعد في الخصائص ونتيجة لذلك تظهر أنواع جديدة أو تختلف الأنواع التي نشأت في عملية التطور عن بعضها البعض في خصائص مختلفة بسبب تكيف هذه الأنواع مع ظروف الوجود المختلفة.
التطور الكبير هو مجمل جميع العمليات التطورية، ونتيجة لذلك نشأ كل تنوع العالم العضوي؛ تحدث هذه العمليات ليس فقط على مستوى الأنواع، ولكن أيضًا على مستوى الجنس، أو العائلة، أو الطبقة، وما إلى ذلك.
نتيجة التطور الكبير هي التنوع الكامل للعالم العضوي الحديث، والذي نشأ من خلال التباعد والتقارب (تقارب الخصائص).
يمكن أن تكون الأنواع التي نشأت من مجموعات مختلفة من الكائنات الحية (على سبيل المثال، الطبقات) متقاربة، أي، إلى جانب بعض الاختلافات، لها خصائص مشتركة مرتبطة بالقدرة على التكيف مع نفس البيئة. ومن أمثلة الأنواع المتقاربة سمك القرش، والحوت، والإكتيوصور (الزواحف الأحفورية). وتتميز هذه الأنواع بشكلها الشبيه بالأسماك وزعانفها، كما أنها تتكيف مع البيئة المائية. مثال آخر على الكائنات المتقاربة هي الفراشات والطيور والخفافيش، حيث أن لها أجنحة وتتكيف مع نمط الحياة الجوي والأرضي.
وبالتالي، خلال التطور الكبير، يكون كل من الاختلاف والتقارب ممكنين.
على مدار التطور التاريخي الطويل، أدى التطور الكبير إلى تغيير جذري في العالم العضوي ككل. وهكذا، فإن العالم العضوي الحديث يختلف بشكل كبير عن عصر البروتيروزويك أو الدهر الوسيط.
مسارات واتجاهات التطور
كما ذكرنا أعلاه، يحدث التطور بطريقتين - متباعدة ومتقاربة، ونتيجة لهذه العمليات، أنواع مختلفةسواء من حيث مستوى تنظيمها أو طبيعة تكيفها مع بيئاتها. لذلك، يتم تمييز ثلاثة مسارات تطورية وفقًا لطبيعة التغيرات في مستوى تنظيم الكائنات الحية الناشئة: التكيف الذاتي، والروائح، والانحطاط.
1. الروائح (التولد) هي مسار تطور يزداد فيه مستوى تنظيم الكائنات الحية مقارنة بالأشكال الأصلية.
تشمل الروائح ما يلي: ظهور كائنات التمثيل الضوئي من الكائنات المتغايرة. ظهور كائنات متعددة الخلايا من كائنات أحادية الخلية؛ ظهور النباتات السيلوفيتية من الطحالب. ظهور كاسيات البذور مع وجود إخصاب مزدوج وقذائف جديدة من بذور عاريات البذور؛ ظهور كائنات حية قادرة على إطعام صغارها بالحليب وغيره.
2. التكيف الذاتي (التكاثر) هو مسار تطور تظهر فيه أنواع جديدة لا تختلف في مستوى التنظيم عن الأنواع الأصلية.
تختلف الأنواع التي ظهرت أثناء التكيفات الذاتية عن الأنواع الأصلية في الخصائص التي تسمح لها بالوجود بشكل طبيعي في ظروف معيشية مختلفة. تشمل التكيفات الفردية ظهور أنواع مختلفة من العصافير في جزر غالاباغوس، وقوارض مختلفة تعيش في ظروف مختلفة (الأرانب البرية، والغوفر، والقوارض الشبيهة بالماوس)، وأمثلة أخرى.
3. الانحطاط (catagegenesis) - طريق التطور الذي فيه المستوى العامتتناقص الكائنات الحية الناشئة حديثًا.
في بعض المصادر، تسمى المسارات التطورية الاتجاهات. وفي هذه الحالة لا بد من الإشارة إلى: اتجاهات التطور حسب طبيعة التغيرات في مستوى التنظيم، إذ أن هناك اتجاهات التطور حسب طبيعة الازدهار. وبناء على هذه الميزة، يتم تمييز اتجاهين - التقدم البيولوجي والانحدار البيولوجي.
التقدم البيولوجي هو اتجاه التطور الذي يزداد فيه عدد السكان والأنواع الفرعية ويتوسع النطاق (الموئل)، بينما تكون هذه المجموعة من الكائنات الحية في حالة من الأنواع المستمرة.
حاليًا، الثدييات والمفصليات (من الحيوانات) وكاسيات البذور (من النباتات) في حالة من التقدم البيولوجي. التقدم البيولوجي لا يعني زيادة في مستوى تنظيم الكائنات الحية، لكنه لا يستبعد ذلك أيضا.
الانحدار البيولوجي هو اتجاه التطور الذي يتناقص فيه نطاق وعدد الكائنات الحية، ويتباطأ معدل الأنواع (ينخفض عدد السكان والأنواع الفرعية والأنواع).
حاليا، الزواحف والبرمائيات (من الحيوانات)، والسراخس (من النباتات) في حالة من الانحدار البيولوجي. وفي الوقت نفسه، فإن النشاط البشري له تأثير كبير على حالة التقدم أو التراجع في الكائنات الحية. وهكذا، انقرضت العديد من الأنواع الحيوانية بسبب التأثير البشري (على سبيل المثال، فقمة بقرة ستيلر، والأرخص، وما إلى ذلك).
تكيف الكائنات الحية مع الظروف البيئية وأنواعها ونسبيتها
أول تعريف علمي لهذا النوع قدمه تشارلز داروين. حاليا، تم توضيح هذا المفهوم من وجهة نظر جميع النظريات الحديثة، بما في ذلك من الناحية الجينية. وفي التفسير الحديث تكون صياغة مفهوم "الأنواع" كما يلي:
النوع هو مجموعة من جميع الأفراد الذين لديهم نفس الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية الوراثية، وقادرون على التزاوج بحرية وإنتاج ذرية خصبة طبيعية، ولهم نفس الجينوم، ونفس الأصل، ويحتلون منطقة معيشية معينة ويتكيفون مع ظروف الكائنات الحية. الوجود فيه.
سيتم مناقشة معايير الأنواع وخصائصها البيئية أدناه. في هذا القسم الفرعي نقدم آلية الانتواع.
داخل المجموعات السكانية، يطور الأفراد المختلفون من هذه المجموعات خصائص مختلفة بسبب التباين الطفري (الوراثي)، وبالتالي فإن جميع أفراد مجموعة سكانية معينة لديهم اختلافات معينة عن بعضهم البعض.
يمكن أن تكون السمات التي تظهر لدى الأفراد مفيدة أو ضارة لهذا الكائن الحي في موطن معين. في عملية الحياة، كقاعدة عامة، يبقى هؤلاء الأفراد الأكثر تكيفًا مع موطن معين على قيد الحياة. في الأفراد من مجموعات سكانية مختلفة، ستكون هذه العلامات مختلفة، خاصة عندما تكون ظروف موائلهم مختلفة تماما.
مع مرور الوقت، تتراكم الخصائص التي تميز أفراد مجموعة سكانية عن أخرى، وتصبح الاختلافات بينهم أكثر أهمية. نتيجة لهذه العمليات، تنشأ عدة أنواع فرعية من نوع أصلي واحد (عددها هو نفس عدد مجموعات الأنواع التي تعيش في ظروف بيئية مختلفة - 2، 3، وما إلى ذلك).
إذا كانت المجموعات السكانية المختلفة، الموجودة في ظروف معيشية مختلفة، معزولة بما فيه الكفاية عن بعضها البعض، فلن يحدث اختلاط الخصائص بسبب تهجين الأفراد. تصبح الاختلافات بين الأفراد من مختلف المجموعات السكانية كبيرة جدًا لدرجة أنه من الممكن الإشارة إلى ظهور أنواع جديدة (لم يعد أفرادها يتزاوجون ولا ينتجون ذرية خصبة كاملة).
في عملية الانتواع، تنشأ أنواع جديدة يتبين أنها تتكيف بشكل جيد مع ظروف وجودها، الأمر الذي أذهل الناس وأسعدهم دائمًا، وجعل المتدينين معجبين بـ "حكمة الخالق". دعونا ننظر في جوهر ظاهرة اللياقة البدنية، وكذلك نسبية اللياقة البدنية.
يشير التكيف إلى خصائص معينة للكائن الحي تسمح له بالبقاء على قيد الحياة في ظروف بيئية محددة.
ومن الأمثلة الصارخة على القدرة على التكيف اللون الأبيض للأرنب الجبلي في الشتاء. هذا اللون يجعله غير مرئي على خلفية الغطاء الثلجي الأبيض.
في عملية التطور، طورت العديد من الكائنات الحية خصائص تجعلها تتكيف بشكل جيد مع بيئتها. كشفت نظرية التطور عن سبب وآلية تكيف الكائن الحي مع ظروف بيئته وأظهرت الجوهر المادي لهذه العملية.
سبب ظهور التكيف مع الظروف البيئية هو التقلب الوراثي الذي يحدث تحت تأثير الظروف البيئية.
والطفرات الناتجة، إذا كانت مفيدة، يتم تثبيتها في النسل بسبب البقاء الأفضل للأفراد الذين يمتلكون هذه الخصائص.
تم عرض مثال كلاسيكي لظهور تكيف الكائنات الحية مع بيئتها في أعمال تشارلز داروين.
يعيش في إنجلترا فراشةعثة البتولا، ذات اللون الأصفر الفاتح. على خلفية جذع البتولا الخفيف، هذه الفراشات غير مرئية، لذلك يتم الحفاظ على معظمها لأنها غير مرئية للطيور.
إذا كانت أشجار البتولا تنمو في منطقة المؤسسة التي تنبعث منها السخام، فإن جذوعها تصبح داكنة. على خلفيتها، تصبح الفراشات ذات الألوان الفاتحة ملحوظة، لذلك تأكلها الطيور بسهولة. خلال الوجود المؤقت الطويل لأنواع هذه الفراشات، ظهرت أشكال ذات ألوان داكنة بسبب الطفرات. نجت الأشكال ذات الألوان الداكنة بشكل أفضل في ظل الظروف الجديدة من الأشكال ذات الألوان الفاتحة. وهكذا، في إنجلترا، ظهر نوعان فرعيان من فراشات العثة (الأشكال الفاتحة والداكنة اللون).
أدت إعادة بناء الإنتاج وتحسين التكنولوجيا مع مراعاة المتطلبات إلى توقف الشركات عن انبعاث السخام وتغيير لون جذوع البتولا. وأدى ذلك إلى حقيقة أن الأشكال ذات الألوان الداكنة لم تتكيف مع الظروف الجديدة، وأصبحت السمة التي اكتسبتها ليست مفيدة فحسب، بل حتى ضارة. على هذا الأساس، يمكننا أن نستنتج أن ملاءمة الكائنات الحية أمر نسبي: فالتغير القوي، ولو قصير المدى، في الظروف البيئية يمكن أن يحول الكائن الحي المتكيف مع بيئته إلى كائن غير متكيف: على سبيل المثال، الأرنب الأبيض، إذا تساقط الثلج يذوب الغطاء مبكرًا جدًا، وسيكون أكثر وضوحًا على خلفية الحقل الداكن مما لو تم رسمه باللون "الصيفي" (الرمادي).
هناك عدة أنواع من التكيف للكائنات الحية. دعونا ننظر إلى بعض منهم.
1. التلوين الوقائي - اللون الذي يسمح للكائن الحي بأن يكون غير مرئي على خلفية البيئة.
أمثلة: تلوين حشرات المن باللون الأخضر على خلفية أوراق الملفوف الخضراء؛ تلوين داكن للجزء الخلفي من السمكة على خلفية داكنة عند النظر إليها من الأعلى ولون فاتح للبطن على خلفية فاتحة عند النظر إليها من الأسفل؛ الأسماك التي تعيش في غابة من النباتات المائية لها لون مخطط (بايك) وما إلى ذلك.
2. التقليد والتمويه.
التقليد هو عندما يكون الكائن الحي مشابهًا في الشكل لكائن حي آخر. ومثال على التقليد ذبابة الدبور؛ شكل جسمها يشبه الدبور، وبالتالي يحذر من خطر غير موجود، لأن هذه الذبابة ليس لها لدغة.
يتكون التمويه من حقيقة أن الكائن الحي يأخذ شكل جسم ما في البيئة ويصبح غير مرئي.
ومن الأمثلة على ذلك الحشرات العصوية - وهي حشرات على شكل أجزاء من سيقان النباتات؛ فهناك حشرات لها شكل يشبه الورقة ونحو ذلك.
3. التلوين التحذيري – التلوين الزاهي الذي ينذر بالخطر. أمثلة: تلوين السامة الخنافس، النحل، الدبابير، النحل، الخ.
4. التكيفات الخاصة للنباتات لتنفيذ عمليات التلقيح. تحتوي النباتات الملقحة بالرياح على أسدية طويلة معلقة ووصمات عار ممدودة تبرز في اتجاهات مختلفة بأجهزة لجمع حبوب اللقاح وأشكال أخرى. تحتوي النباتات الملقحة بالحشرات على أزهار وألوان زاهية وأشكال زهور غريبة لجذب نوع معين من الحشرات، والتي يتم من خلالها تحقيق التلقيح.
5. نماذج خاصةالسلوك الحيواني - أوضاع تهديدية للزواحف غير الضارة أحيانًا والخطرة أحيانًا، مثل النعامة التي تدفن رأسها في الرمال، وما إلى ذلك.
لتلخيص ذلك، يمكن الإشارة إلى أنه بسبب تراكم الاختلافات الناشئة بسبب الطفرات، فإن تكوين أنواع جديدة تتكيف مع بيئتها أمر ممكن، ولكن هذه اللياقة نسبية، لأن تغير الظروف يؤدي إلى فقدان قدرة الكائن الحي على التكيف لبيئة معينة.
التقدم والتراجع في التطور.تتحرك العملية التطورية ككل باستمرار نحو التكيف الأقصى للكائنات الحية مع الظروف البيئية. غالبًا ما تؤدي الظروف المتغيرة إلى استبدال بعض الأجهزة بأخرى. إلا أن الأمر نفسه ينطبق على التكيفات ذات الطبيعة الواسعة التي تمنح الكائنات مزايا في مختلف الظروف البيئية. وهذا، على سبيل المثال، هو أهمية الرئتين كعضو عالمي لتبادل الغازات في الفقاريات الأرضية أو الزهرة كعضو تكاثر مثالي في كاسيات البذور. وبالتالي، يمكن أن يحدث التقدم البيولوجي نتيجة لعوامل خاصة وأخرى التجهيزات العامةالكائنات الحية. ينبغي فهم التقدم البيولوجي على أنه زيادة في قدرة الكائنات الحية على التكيف مع البيئة، مما يؤدي إلى زيادة في عدد الأنواع وتوزيعها على نطاق أوسع.
لا يمكن دائمًا التعرف على التغيرات التطورية التي تحدث في بعض الأنواع والأصناف الأكبر (العائلات والأوامر) على أنها تقدمية. في مثل هذه الحالات يتحدثون عن الانحدار البيولوجي. الانحدار البيولوجي هو انخفاض في مستوى القدرة على التكيف مع الظروف المعيشية، وانخفاض في عدد الأنواع ومساحة انتشار الأنواع.
ما هي طرق تحقيق التقدم البيولوجي؟
الروائح.تم تطوير مسألة الطرق الممكنة لتحقيق التقدم البيولوجي من قبل A. N. Severtsov، وهو عالم تطوري كبير. أحد هذه المسارات الرئيسية، وفقًا لسيفيرتسوف، هو التقدم المورفولوجي، أو الروائح، أي ظهور الخصائص أثناء التطور التي تزيد بشكل كبير من مستوى تنظيم الكائنات الحية. توفر الروائح مزايا عظيمة في النضال من أجل الوجود وتفتح إمكانية تطوير موطن جديد لم يكن من الممكن الوصول إليه سابقًا.
أليكسي نيكولايفيتش سيفرتسوف (1866-1936) - من دعاة التطور المحليين. مؤلف دراسات في التشريح المقارن للفقاريات. خلق نظرية التقدم والانحدار المورفولوجي والبيولوجي.
في تطور الثدييات، يمكن تمييز العديد من الروائح الرئيسية: ظهور الفراء، والحيوية، وإطعام الصغار بالحليب، والحصول على درجة حرارة ثابتة للجسم، والتطور التدريجي للرئتين، والدورة الدموية والدماغ. المستوى العام العالي لتنظيم الثدييات، الذي تحقق بفضل التغييرات العطرية المدرجة، سمح لهم بإتقان جميع الموائل الممكنة وأدى في النهاية إلى ظهور الرئيسيات العليا والبشر.
إن تكوين الروائح هو عملية طويلة تحدث على أساس التباين الوراثي والانتقاء الطبيعي. التقدم المورفولوجي هو المسار الرئيسي لتطور العالم العضوي. في تطور كل مجموعة تصنيفية رئيسية، يمكن العثور على الروائح، كما ستتعرف عليها في المادة التالية.
التكيف مع الهوية.بالإضافة إلى هذا التحول الكبير مثل الروائح، أثناء تطور المجموعات الفردية، ينشأ عدد كبير من التكيفات الصغيرة مع ظروف بيئية معينة. أطلق A. N. Severtsov على مثل هذه التغييرات التكيفية اسم التكيفات الفردية.
التكيفات الذاتية هي تكيفات العالم الحي مع البيئة، مما يفتح أمام الكائنات الحية إمكانية التطور التدريجي دون إعادة هيكلة أساسية لتنظيمها البيولوجي. مثال على التكيف الذاتي هو تنوع أنواع طيور الحسون التي وصفها تشارلز داروين (الشكل 65). أنواع مختلفةومع ذلك، تمكنت العصافير، التي تتمتع بمستوى مماثل من التنظيم، من الحصول على خصائص سمحت لها باحتلال أماكن مختلفة تمامًا في الطبيعة. أتقنت بعض أنواع العصافير التغذية على ثمار النباتات، والبعض الآخر - البذور، والبعض الآخر أصبح من الحشرات.
أرز. 65. تنوع العصافير في جزر غالاباغوس
على الرغم من حقيقة أن الانحطاط العام يؤدي إلى تبسيط كبير للتنظيم، فإن الأنواع التي تتبع هذا المسار يمكن أن تزيد أعدادها ومداها، أي التحرك على طول طريق التقدم البيولوجي.
الارتباط بين اتجاهات التطور.مسارات تطور العالم العضوي إما تتحد مع بعضها البعض أو تحل محل بعضها البعض. علاوة على ذلك، فإن الروائح تحدث بشكل أقل تكرارًا من التكيفات الذاتية، ولكن الروائح هي التي تحدد مراحل جديدة في تطور العالم العضوي. بعد ظهورها من خلال الروائح، تحتل مجموعات جديدة من الكائنات الحية ذات مستوى أعلى من التنظيم موطنًا مختلفًا. علاوة على ذلك، يتبع التطور مسار التكيف الذاتي، وأحيانًا الانحطاط، مما يوفر للكائنات القدرة على الاستقرار في موطن جديد لها (الشكل 67).
أرز. 67. مخطط العلاقات بين الروائح والتكيف الأيديولوجي والانحطاط
لذلك، دعونا ندرج السمات العامة للعملية التطورية. بادئ ذي بدء، هذا هو ظهور قدرة الكائنات الحية على التكيف، أي امتثالها للظروف المعيشية والقدرة على التغيير مع تغير هذه الظروف. الانتقاء الطبيعي للتغيرات الوراثية في التجمعات الطبيعية هو السبب الأكثر أهمية للياقة البدنية.
من الخصائص المهمة الأخرى للعملية التطورية هي الانتواع، أي الظهور المستمر لأنواع جديدة. على مدار التطور، كان هناك عشرات وربما مئات الملايين من أنواع الكائنات الحية على الأرض.
وأخيرًا، الخاصية المتكاملة الثالثة للعملية التطورية هي التعقيد المستمر للحياة بدءًا من الأشكال البدائية قبل الخلوية وحتى البشر.
- اشرح المصطلحات: التقدم البيولوجي، الانحدار البيولوجي، الروائح، التكيف الذاتي.
- هل يمكن اعتبار مفهومي "الانحدار البيولوجي" و"الانحطاط" متطابقين؟ برر إجابتك.
- ما هي الأهمية التطورية للرائحة والتكيف الذاتي؟
تضم الحيوانات في العالم حوالي 8600 نوع من الطيور. وهو فرع من الفقاريات العليا المتكيفة للطيران، وجسمها مغطى بالريش. وتحولت الأطراف الأمامية إلى أجنحة. تتمتع الطيور بالعديد من السمات المشابهة للزواحف: الغياب شبه الكامل للغدد الجلدية؛ وجود قشور قرنية. هيكل مماثل لعدد من أجزاء الهيكل العظمي و الجهاز البولي التناسلي; تطور مماثل للجنين. الدم الشرياني في قوس الأبهر الأيمن، الخ.
تشمل السمات التي تميز الطيور عن الزواحف ما يلي: التطور التدريجي لأعضاء الرؤية والسمع وتنسيق الحركات مع المراكز المقابلة في الدماغ؛ تكثيف التنفس والدورة الدموية والهضم، مع تطوير غطاء عازل للحرارة وآليات التنظيم الحراري، مما يضمن ارتفاع درجة حرارة الجسم بشكل ثابت؛ قلب من أربع غرف وفصل كامل عن الدورة الدموية بسبب ضمور قوس الأبهر الأيسر؛ أشكال أكثر تقدما من التكاثر؛ مجموعة معقدة من التكيفات للطيران في الجو، مما يسهل إمكانيات واسعة للاستقرار والحصول على الغذاء. تشمل التكيفات للطيران في الطيور ما يلي:
شكل جسم انسيابي مع أطراف معدلة؛
تحويل الأطراف الأمامية إلى أجنحة (يرتبط ذلك بتكوين عارضة على عظم القص والمشي على قدمين وظهور العجز المعقد) ؛
تطوير غطاء ريش متباين بشكل معقد؛
وجود عظام خفيفة الوزن؛
تطوير نظام كيس الهواء والتنفس المزدوج.
تصغير الأسنان واستبدالها بمنقار قرني وفصل عضلات المعدة.
جسم الطيور انسيابي ويتكون من رأس وعنق وجسم وأطراف. تتميز أعناق الطيور بأطوال مختلفة وتتميز بقدرة كبيرة على الحركة. وينتهي الرأس الصغير بمنقار يتكون من فك سفلي وفك سفلي. تتحول الأطراف الأمامية إلى أجنحة. تعمل الأطراف الخلفية كدعم للجسم بأكمله عند التحرك على الأرض. في الجزء السفلي تكون مغطاة بقشور قرنية وفي معظم الطيور تنتهي بأربعة أصابع.
الحجابويمثلها جلد رقيق وجاف وخالي من الغدد. يوجد فوق الذيل في معظم الطيور غدة عصعصية خاصة. ويعمل إفرازه على تليين الريش وحمايته من الماء. الجزء الخارجي من جسم الطائر مغطى بريش كفاف يتكون من قضيب مجوف متصل به مراوح. يسمى الجزء السفلي من القضيب المغمور في الجلد بالحافة. تتكون المروحة من لحى عديدة طويلة من الدرجة الأولى، عليها لحى من الدرجة الثانية مزودة بخطافات صغيرة. هذا الأخير يربط هذه اللحى ببعضها البعض. يُطلق على الريش المحيطي الذي يشكل الجزء الرئيسي من المستوى الحامل للجناح ريش الطيران، ويسمى الريش الذي يشكل مستوى الذيل ريش الذيل. يوجد تحت الريش المحيطي للعديد من الطيور ريش زغبي، تكون أعمدةه الرفيعة خالية من الأشواك من الدرجة الثانية ولا تشكل مروحة مغلقة. إن دور غطاء الريش في حياة الطيور متنوع: فالريش يشكل السطح الحامل للأجنحة والذيل، ويعطي شكلاً انسيابيًا للجسم، ويوفر احتباس الحرارة والحماية الميكانيكية.
هيكل عظميالطيور خفيفة الوزن ومتينة. تحتوي العظام على تجاويف مملوءة بالهواء. تنمو العديد من العظام معًا - عظام الجمجمة والحوض. ينقسم العمود الفقري إلى خمسة أقسام: العنقية، الصدرية، القطنية، العجزية والذيلية. تتمتع منطقة عنق الرحم بقدرة كبيرة على الحركة، في حين أن الأجزاء المتبقية من العمود الفقري تكون غير نشطة ومتصلة ببعضها البعض بقوة. تحتوي الفقرات الصدرية على زوج من الأضلاع المفصلية مع عظم القص. تحتوي الأضلاع على نتوءات على شكل خطاف تتداخل مع أطرافها الأضلاع المجاورة. وهذا يعطي قوة القفص الصدري. في الطيور الطائرة وطيور البطريق، يوجد عارضة قوية على القص العضلات الصدرية. تندمج الفقرات الصدرية الخلفية والقطنية والعجزية وجزء من الفقرات الذيلية مع عظام الحوض، وتشكل عجزًا معقدًا يخلق دعمًا قويًا للساقين. تندمج فقرات الذيل الأخيرة في العظم العصعصي، الذي يعمل كدعم لريش الذيل.
تتميز جمجمة الطيور بالخفة، ولها محجر كبير للعين، وتنتهي بمنقار. تنمو عظام الجمجمة معًا حتى تختفي الغرز الموجودة بينها تمامًا.
يتكون حزام الكتف من ثلاثة أزواج من العظام: عظام الغراب، والكتف، والترقوة. تندمج الترقوة عند أطرافها السفلية وتشكل شوكة مميزة للطيور. يتكون الهيكل العظمي للجناح من عظم العضد الكبير، وعظمتي الساعد (الزند ونصف القطر)، وعظام الكاربوس، والمشط، والكتائب المخفضة لثلاثة أصابع. يتكون حزام الحوض من ثلاثة أزواج من العظام: الحرقفي والإسكي والعانة، مندمجة مع بعضها البعض. الأطراف السفلية لعظام العانة والإسكية غير متصلة، لذلك يظل حزام الحوض مفتوحًا من الأسفل. وهذا له آثار على وضع البيض. يتكون الهيكل العظمي للطرف الخلفي من عظم الفخذ، واثنين من الظنبوب والشظية والقدم. يشمل الهيكل العظمي للقدم الطرسوس (عظام مشط القدم والطرسوس المندمجة) وكتائب أصابع القدم.
الجهاز العضليالطيور أكثر تمايزاً من الزواحف. الأكثر تطوراً هي العضلات الصدرية التي تحرك الأجنحة وكذلك عضلات الأطراف الخلفية التي تتحمل حملاً كبيراً عند المشي.
الجهاز الهضمييبدأ بمنقار يستبدل الأسنان جزئيًا. يقع اللسان في تجويف الفم. يمر تجويف الفم إلى البلعوم القصير، ثم إلى المريء الطويل، والذي يكون له توسع ضخم في العديد من الطيور - تضخم الغدة الدرقية. في المحصول، يتراكم الطعام ويلين. ويستمر الجزء السفلي من المريء إلى المعدة الغدية، التي لها شكل الأنبوب. وهناك، يتعرض الطعام المخفف للإنزيمات الهاضمة التي تفرزها بطانة المعدة. من المعدة الغدية، يدخل الطعام إلى المعدة العضلية، التي لها جدران عضلية سميكة ومبطنة من الداخل ببشرة قرنية. هنا يتم طحن الطعام بمساعدة تقلص العضلات والحصى الصغيرة التي تبتلعها الطيور. ومن المعدة يدخل الطعام إلى الاثني عشر، حيث تفتح قنوات الكبد والبنكرياس. تتحول الأمعاء الدقيقة إلى مستقيم قصير، ينفتح على المذرق.
أعضاء الجهاز التنفسيتتكون من الرئتين والأكياس الهوائية والممرات الهوائية التي تبدأ بفتحتي الأنف الموجودتين عند قاعدة المنقار. من تجويف الأنف، يدخل الهواء إلى الحنجرة ومن ثم إلى القصبة الهوائية. عند النقطة التي تنقسم فيها القصبة الهوائية إلى قصبتين، توجد الحنجرة السفلية أو الغنائية المميزة للطيور. يلعب دور الجهاز الصوتي. رئة الطيور عبارة عن أجسام إسفنجية كثيفة. الشعب الهوائية التي تدخل فرع الرئتين. تمر بعض القصبات الهوائية عبر الرئتين وتنتهي في أكياس هوائية رقيقة الجدران. وهي تقع بين الأعضاء الداخلية، بين العضلات، تحت الجلد وفي تجاويف العظام الأنبوبية. تلعب الأكياس الهوائية دورا هاما في التنفس وتخفيف وزن الطائر أثناء الطيران. عندما ترتفع الأجنحة (الشهيق)، يدخل الهواء إلى الرئتين، ويطلق الأكسجين جزئيًا ويمر إلى الأكياس الهوائية. لا تحدث أكسدة الدم في الأكياس الهوائية. عندما تنخفض الأجنحة (الزفير)، يدخل الهواء من الأكياس إلى الرئتين مرة أخرى. يتأكسد الدم في الرئتين أثناء الشهيق والزفير. ويسمى هذا النوع من التنفس بالتنفس المزدوج.
نظام الدورة الدمويةيوفر مستوى عال من عمليات الأكسدة في جسم الطيور. على عكس الزواحف، تتميز الدورة الدموية للطيور بالفصل الكامل بين الدم الشرياني والوريدي. يحتوي قلب الطيور المكون من أربع غرف على أذين أيمن وأيسر وبطين أيمن وأيسر. بالإضافة إلى ذلك، يختفي أحد أقواس الأبهر، مما يلغي إمكانية اختلاط الدم. تبدأ الدورة الدموية الجهازية بقوس الأبهر الأيمن، الذي يدور حول القلب ويمر إلى الأبهر الظهري، الذي يمتد على طول العمود الفقري. وتمتد منه الشرايين إلى جميع أجزاء الجسم. يتجمع الدم الوريدي من الجزء الأمامي من الجسم في الوريد الأجوف المقترن، ومن الجزء الخلفي من الجسم إلى الوريد الأجوف الخلفي غير المقترن. تصب هذه الأوردة في الأذين الأيمن، حيث يتدفق الدم إلى البطين الأيمن.
تبدأ الدورة الدموية الرئوية بخروج الشريان الرئوي من البطين الأيمن. يحمل الدم الوريدي إلى الرئتين، حيث يتأكسد. ومن الرئتين، يعود الدم الشرياني إلى الأذين الأيسر عبر الأوردة الرئوية. يتم ضمان التمثيل الغذائي العالي للطيور من خلال العمل النشط للقلب والدورة الدموية السريعة عبر الأوعية. وهكذا، في الطيور الصغيرة، أثناء الطيران، ينقبض القلب أكثر من 1000 مرة في الدقيقة.
أعضاء الإخراجيتم تمثيل الطيور بواسطة الكلى الثانوية (الحوضية) المقترنة. وهي كبيرة الحجم وتقع في تجويف عظام الحوض. يمتد الحالب من الكليتين ويفتح في المذرق. لا توجد مثانة، لذلك لا يحبس البول في الجسم.
الجهاز العصبي في الطيور يكون الأمر أصعب منه في الزواحف. يتميز الدماغ بنصفيه الكرويين الكبيرين والتطور الكبير للمهاد البصري والمخيخ الكبير. يرتبط تضخم الدماغ المتوسط بزيادة الرؤية عند الطيور. المخيخ الكبير هو المسؤول عن الطيران، الأمر الذي يتطلب حركات منسقة بدقة. هناك 12 زوجًا من الأعصاب القحفية التي تنطلق من الدماغ.
من أعضاء الحسالرؤية متطورة بشكل خاص: العيون كبيرة ومجهزة بالجفون العلوية والسفلية والغشاء الراف (الجفن الثالث). رؤية اللون. يتم توفير حدة بصرية أكبر من خلال الإقامة المزدوجة: تغيير في شكل العدسة والمسافة بين العدسة والشبكية. تتكون أجهزة السمع من الأذن الداخلية والوسطى، وتكون طبلة الأذن غائرة إلى حد ما. الأعضاء الشمية ضعيفة التطور.
التكاثريحدث عن طريق وضع البيض. الطيور ثنائية المسكن. وضوحا إزدواج الشكل الجنسي. الإخصاب داخلي. الجهاز التناسلييتكون الذكر من خصيتين وأسهر، ينفتحان على المذرق. يتطور المبيض الأيسر وقناة البيض، التي تنفتح على المذرق. بعد الإخصاب، تتحرك البويضة ببطء عبر قناة البيض وتصبح مغطاة بطبقة من البروتين. في الجزء السفلي الموسع من قناة البيض (الرحم)، يتم تغطيته بأغشية وقذائف رقيقة تحت الهيكل ويدخل إلى المذرق من خلال المهبل الضيق. يحدث تطور الجنين تحت حماية الأغشية الجنينية.
يبدأ تطور جنين الطيور من قرص جرثومي صغير يقع على سطح الصفار. بيض الطيور كبير الحجم، حيث يحتوي على العديد من العناصر الغذائية التي تتمثل في الصفار والبياض. يُثبت الصفار على حبال (تتكون من بياض سميك) في وسط البيضة. نظرًا لثقله النوعي المنخفض، يقع القرص الجرثومي في الأعلى في أي موضع للبيضة. لقد قيمة عظيمةأثناء الحضانة، حيث يتلقى الجنين المزيد من الدفء. البياض مغطى بغشاءين من القشرة السفلية، يتباعدان عند الطرف الحاد للبيضة ويشكلان غرفة هوائية. الجزء الخارجي من البيضة مغطى بقشرة كلسية بها عدد كبير من المسام. من خلال المسام، يتم تبادل الغازات بين الجنين والبيئة الخارجية. القشرة مغطاة بغشاء رقيق فائق يحمي البيضة من اختراق البكتيريا. يحدث تطور الجنين تحت حماية الأغشية الجنينية.
تستمر فترة الحضانة في الطيور لفترات زمنية مختلفة: في الحمام تستمر من 16 إلى 18 يومًا، في الدجاج - 21 يومًا، في النعامة الأفريقية - حتى 40 يومًا. بعد الحضانة، يفقس البيض في الكتاكيت. في بعض الطيور، تكون الكتاكيت مغطاة بزغب سميك وتكون قادرة على العيش بشكل مستقل (طيور الحضنة). وفي حالات أخرى، لا تكون الكتاكيت مغطاة بالريش و لفترة طويلةيتغذى من قبل الوالدين (فرخ الطيور). وتشمل الحيوانات الحاضنة Galliformes، Anseriformes، والرافعات، والنعام. تشمل الكتاكيت الجواسيس ونقار الخشب والحمام. هناك مجموعة وسيطة - هذه هي طيور النورس، الحيوانات المفترسة النهارية؛ وفقًا لتطورها يمكن تصنيفها على أنها حيوانات حاضنة، ووفقًا لطبيعة تغذيتها يمكن تصنيفها على أنها فراخ.
تعيش الطيور المستقرة في مناطق معينة، وتطير الطيور الرحل إلى الجنوب، وتطير الطيور المهاجرة إلى البلدان الدافئة وتقضي الشتاء هناك.
تشمل فئة الطيور الرتبة الفائقة: طيور البطريق، أو الراتيتس، أو النعام، عارضة الصدر. التوزيع الجغرافي للطيور واسع. وقد تكيفوا مع مجموعة متنوعة من الظروف المعيشية.
الجزء الأكبر من الطيور في المناظر الطبيعية الثقافية (المتنزهات والحدائق والمروج والحقول) يمثلون النظام العابر. هذه طيور آكلة للحشرات ذات حجم صغير إلى متوسط. وتشمل هذه العصافير ، والثدي ، والسنونو ، والعندليب ، والعقعق ، والغربان ، والقبرات ، وما إلى ذلك.
تكيفت الطيور التي تعيش في الغابات على تسلق الأشجار؛ فمخالبها حادة جداً ومنحنية بقوة. يمكن أن تتغذى على يرقات الحشرات والتوت البري. تشمل طيور الغابة نقار الخشب وطيهوج الخشب والطيهوج الأسود وما إلى ذلك.
لقد تكيفت بعض الطيور مع العيش في البرك والمستنقعات: فلديها أغشية على أقدامها؛ بالإضافة إلى ذلك هناك الغدة العصعصية التي تفرز إفرازاتها للحماية من الماء. وتشمل الطيور المائية البط البري، وطيور البطريق، وما إلى ذلك.
المساحات المفتوحة من السهوب والصحاري تسكنها الطيور التي تتحرك بشكل رئيسي عن طريق الجري أو المشي: الأجنحة قصيرة وواسعة، والأرجل قوية وأصابع القدم قصيرة. وتشمل هذه الرافعات والنعام والحبارى. تتغذى على الأطعمة النباتية والحشرات والقوارض الصغيرة في بعض الأحيان.
من بين الحيوانات المفترسة هناك حيوانات نهارية تصطاد أثناء النهار (النسور والصقور والصقور والنسور وما إلى ذلك) وأخرى ليلية (البوم والبوم النسر). تتغذى على الحيوانات، وأحيانا الأسماك، والحشرات. لديهم مخالب حادة ومنقار قوي وبصر جيد.
تنظم الطيور عدد الحشرات والقوارض الصغيرة. المشاركة في توزيع البذور والتلقيح. يقوم العديد منهم بتزيين المناظر الطبيعية وإحيائها بغنائهم. فوائد ومضار الطيور نسبية. إنهم يدعمون البؤر الطبيعية للأمراض البشرية كأوصياء وتغذية حاملي هذه الأمراض؛ تشارك الطيور في انتشار الأمراض الفيروسية (داء الطيور والأنفلونزا والتهاب الدماغ).
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
امتحان
يكتب
:
اختبار حول موضوع "الزواحف والطيور"
غرض
:
علم الأحياء
فصل
:
7
تم تجميعها بواسطة
المهام
:
جاريشينا إينا جورجييفنا
من بين الأنواع الكبيرة من التماسيح، يمكن لبعض الأفراد أن يعيشوا ما يصل إلى 120 عامًا، ونادرًا ما تعيش القطط أكثر من 12 عامًا. كم مرة يمكن أن يعيش التمساح؟ اكتب الإجابة كرقم.
طيور البطريق هم سكان نصف الكرة الجنوبي للأرض. أكبر بطريق هو الإمبراطور، حيث يبلغ طوله حوالي متر واحد، ويأتي للعش في أبرد قارة - القارة القطبية الجنوبية. الأصغر - البطريق الصغير، الذي يبلغ طوله حوالي 40 سم فقط، يعشش على خط الاستواء تقريبًا، في جزر غالاباغوس. كم سم يبلغ طول البطريق الإمبراطور من الصغير؟ اكتب الإجابة بالسنتيمتر كرقم.
أكبر طائر على وجه الأرض هو النعامة الأفريقية. طوله (أكثر من 2.5 م) يتجاوز ارتفاع الإنسان. لا يستطيع الطيران. يمتلك هذا الطائر أرجلًا قوية، وهو قادر على الجري بسرعة 60 كيلومترًا في الساعة. كم كيلومترًا تستطيع النعامة الركض في 10 دقائق؟ اكتب الإجابة كرقم.
وزن بيضة دجاجحوالي 60 جرامًا وبيض النعام الأفريقي 25 مرة أكثر. ما هي كتلة بيضة النعامة؟ اكتب الإجابة كرقم.
في فئة الزواحف أو الزواحف أكبر عددهناك ما يقرب من 3500 نوع في رتبة السحالي، وهناك 500 نوع أقل في رتبة الثعابين. رتبة السلاحف أصغر بحوالي 10 مرات من الثعابين، ورتبة التماسيح بها أنواع أقل بـ 15 مرة من السلاحف. يشمل رتبة المنقار التواتاريا، التي تعيش فقط في نيوزيلندا؛ وعددها أقل بعشر مرات من التماسيح. كم عدد الأنواع التي تحتوي عليها كل رتبة من الزواحف؟ الجواب سيكون أربعة أرقام.
يجلب صائد الذباب الأبقع حوالي 500 حيوان لافقاري إلى فراخه يوميًا. كم عدد اللافقاريات التي ستطعمها لفراخها خلال الـ 16 يومًا حتى تطير خارج العش؟ اكتب الإجابة كرقم.
يمتلك مالك الحزين الرمادي 3-7 بيضات زرقاء مخضرة في مخلب كامل. كم عدد الكتاكيت التي يمكن أن ينتجها زوج من مالك الحزين في ثلاث سنوات إذا كان كل قابض يحتوي على 6 بيضات؟ اكتب الإجابة كرقم.
يمكن اعتبار العصافير طيورًا آكلة للحبوب نموذجية، لكنها تطعم فراخها بالحيوانات اللافقارية، وخاصة الحشرات. خلال فترة إطعام الكتاكيت، خلال أسبوعين فقط، يقوم زوج من العصافير بإطعام صغاره الشرهين بحوالي 1.4 كجم من الحشرات والعناكب والرخويات. كم جرامًا من اللافقاريات تطعم العصافير فراخها في يوم واحد؟ اكتب الإجابة كرقم.
بدأ الانخفاض في أعداد سلاحف غالاباغوس في القرن الثامن عشر، ويتم حاليًا استعادة أعدادها بواسطة البشر. تعيش أكبر سلحفاة برية في جزر غالاباغوس؛ حيث يمكن أن يصل طول صدفتها إلى متر ونصف، كما يمكن أن يصل وزنها إلى مائتي كيلوغرام. أكبر سلحفاة بحرية يبلغ طولها 50 سم، ووزنها 2.5 مرة أكثر من وزن الأنواع البرية. ما هي كتلة وطول جسم السلحفاة البحرية؟ الجواب سيكون رقمين.
العلامة أ) قلب من أربع غرف ب) جلد جاف ورقيق ومغطى بقشور وألواح قرنية ج) رعاية متطورة للنسل
د) الدم في القلب مختلط
د) درجة حرارة الجسم مرتفعة وثابتة
هـ) قلب مكون من ثلاث حجرات مع حاجز غير مكتمل في البطين
1) الزواحف 2) الطيور
الذيل يساعده على الصيد. ضربة ذيله خطيرة حتى بالنسبة للحيوانات الكبيرة. وهي مغطاة بصفائح قرنية، وهي ثقيلة مثل جذع الشجرة. بذيله القوي، يطرد هذا الحيوان فريسته من قدميه، ويرميها ويمسكها بفمه المسنن الضخم. 1) الإغوانا، 2) سحلية الشاشة، 3) التمساح، 4) الأناكوندا، 5) المولوك. الجواب سيكون رقم واحد
تشمل تكيفات الطيور للطيران ما يلي:
الأطراف المعدلة
حاسة الشم جيدة
دائرة واحدة من الدورة الدموية والتنفس الرئوي
عظام مجوفة في الهيكل العظمي
وجود الاثني عشر والمستقيم
لا المثانة
اختر العبارات الصحيحة. الجواب سيكون سلسلة من الأرقام.
السطح التنفسي لرئتي السحلية أكبر من سطح السمندل المائي
جميع الزواحف لها قلب من ثلاث غرف
الزواحف تضع البيض
في زواحف المناطق الشمالية، تكون الولادات الحية أكثر شيوعًا
يحتوي قلب السحلية على حاجز كامل بين البطينات
تحتوي الزواحف على العديد من الغدد العرقية والدهنية في جلدها.
تعتبر الطائرة الورقية مستهلكاً ثانوياً في السلسلة الغذائية لأنها:
مغاير
المفترس
يستخدم الطاقة الشمسية
ينظم عدد الحيوانات التي يأكلها
تمعدن المخلفات العضوية
يتغذى على الحيوانات الضعيفة والمريضة
عمليات الاستحواذ التطورية والتقدمية الهامة للطيور هي:
الدماغ لديه خمسة أقسام
التمثيل الغذائي المكثف
الدم المختلط في القلب
جمجمة عظمية
منقار بلا أسنان
خفة وقوة الهيكل العظمي
الإجابات الصحيحة
| رقم الوظيفة | إجابة |
| 1 | 10 |
| 2 | 60 |
| 3 | 10 |
| 4 | 1500 |
| 5 | 3000, 300, 20, 2 |
| 6 | 8000 |
| 7 | 18 |
| 8 | 100 |
| 9 | 200, 500 |
| 10 | 2,1,2,1,2,1 |
| 11 | 3 |
| 12 | 1,4,6 |
| 13 | 1,3,4 |
| 14 | 2,4,6 |
| 15 | 2,5,6 |
أهداف الدرس:
- التأكد من اكتساب الطلاب المعرفة حول العمليات الحياتية للطيور وخصائصها الهيكلية الأعضاء الداخليةفيما يتعلق بالوظائف والقدرة على التكيف مع الطيران.
- إظهار مدى تعقيد تنظيم البنية الداخلية للطيور مقارنة بالزواحف.
- تعليم كيفية التعرف على أجهزة أعضاء فئة الطيور، وإقامة العلاقة بين بنية ووظيفة الأعضاء.
- لتعليم كيفية التعرف على قدرة الكائنات الحية على التكيف مع بيئتها.
نوع الدرس:درس تعلم مواد جديدة.
تنسيق الدرس:درس في اكتساب المعرفة الجديدة من خلال العمل المستقل والعمل الجماعي وطريقة البحث الجزئي.
معدات:
- الهيكل العظمي للطائر، نموذج "الدماغ الفقاري"؛
- الجداول "فئة الطيور. الحمام"، "الفئات الرئيسية للفقاريات"
تقدم الدرس
I. اللحظة التنظيمية
ثانيا. تحديث المعرفة المرجعية
"إن أوقية من الخبرة والعمل تستحق أكثر من طن من النظرية." (ديوي).
منذ ملايين السنين ظهرت الطيور الأولى. والعالم الكئيب حتى الآن، الذي يسكنه الديناصورات فقط، كان يتردد صداه مع أصوات العصافير. وبعد ملايين السنين، سار رجل على الأرض واستطاع أن يقدّر هذا الغناء. فرفع الرجل رأسه فإذا بالقبرة في السماء! يغني، يغني، يرفرف بجناحيه!
رفع الرجل رأسه ورأى طائر اللقلق الذي بنى عشًا على قمة شجرة بلوط طويلة، فوق سطح منزله مباشرةً. يقف اللقلق على ساق واحدة، وينقر بمنقاره، ويضرب الكسور، ويريد إرضاء اللقلق!
رفع الرجل رأسه - وهناك يحلق النسر بحرية وسهولة! "ليتني أستطيع أن أفعل ذلك أيضًا"، فكر الرجل، وبنى جناحيه وألقى بنفسه من برج الجرس. ألقى بنفسه إلى الأسفل أكثر من مرة قبل أن يرتفع، معتمداً ليس على قوة عضلاته، بل على قوة عقله. وولد الطيران. الطائرات تطير أسرع من الصوت، بعيداً عن الطيور. ولكن من حيث كفاءة الطيران، لا يمكن تحقيق الطيور. القرقف يطير مسافة 100 كيلومتر على جرام واحد من الدهون!
يتخرج الملاحون الشباب من المدارس العسكرية. يمكن للسفينة أو الطائرة أن تأخذك إلى أي نقطة على وجه الأرض. لكن الطيور التي تعود إلينا بعد فصل الشتاء تجد معالم معروفة لها فقط وتهبط بالضبط على نفس المنطقة التي انطلقت منها في الخريف!
الطيور ترى تمامًا، وليس عبثًا أن نقول: "يقظ كالصقر!" يسمعون ويغنون تماما! حديقة الخريف مملة بدونهم، ونفرح بعودتهم في الربيع. ماذا يمكنني أن أقول! الطيور هي الطيور!
اليوم في الفصل، سنكون أنا وأنت باحثين شباب، وسأكون المشرف عليك. سيتعين علينا حل مشكلة صعبة معًا:
- ما هي الميزات الهيكل الداخليالسماح للطيور بالطيران.
لكن يجب أن نتذكر من المادة المدروسة:
- ما هي ميزات الهيكل الخارجي التي تسمح للطيور بالتحليق في السماء؟
الإجابات المقترحة:
- شكل الجسم انسيابي
- مغطاة بالريش
- أسنان مفقودة
- عظام جوفاء
- هيكل عظمي منصهر
دعونا نكرر المادة من الدرس السابق: "الجهاز العضلي الهيكلي"
- المسح الفردي
- العمل مع البطاقات
ثالثا. العمل الفرديعن طريق البطاقات
إقامة المراسلات بين العظام وأجزاء الأطراف التي تنتمي إليها.
العظام:
أ) عظم الفخذ.
ب) عظم العضد.
ج) عرقوب.
د) الساعد.
د) شين.
ه) أصابع القدم.
أقسام الأطراف:
1. تحرير الطرف السفلي.
2. تحرير الطرف العلوي.
ابحث عن الأخطاء في النص المحدد، وحدد عدد الجمل التي تم إجراؤها، واكتب هذه الجمل دون أخطاء.
- يتكون حزام الأطراف الأمامية من: عظمة القص، وعظمتي الترقوة، وعظمتي الغراب.
- يعتمد طول الرقبة عند الطيور على عدد الفقرات وطول أجسامها.
- يتكون الهيكل العظمي للطرف الأمامي الحر من عظم العضد وعظمة الساعد وعظام اليد.
- الرسغ عند الطيور هو نتيجة التكيف مع زيادة طول الخطوة عند المشي على الأطراف الخلفية.
رابعا. تعلم مواد جديدة
يعمل الطلاب في أزواج. يتلقى كل زوج مهمة يجب إكمالها من خلال قراءة الأقسام ذات الصلة من الكتاب المدرسي.
المجموعة الأولى. الجهاز الهضمي والإخراجي
1. تسمية أعضاء الجهاز الهضمي.
في عملية التطور، طورت الطيور ميزات في الجهاز الهضميالمتعلقة بالطيران. اكتبهم في دفتر ملاحظاتك.
2. قم بتسمية أعضاء إفراز الطيور. ومن المعروف أن كلى الطيور كبيرة الحجم. ما هو السبب في رأيك؟ ما هي الوظائف التي يؤديها مجرور؟ كيف تفسر عدم وجود المثانة عند الطيور؟
3. ما سبب انقسام المعدة إلى غدية وعضلية عند الطيور؟ في أي عضو تتم المعالجة الميكانيكية للطعام بسبب عدم وجود أسنان؟
المجموعة الثانية. الجهاز التنفسي
1. النظر في بنية أعضاء الجهاز التنفسي للطيور.
2. اكتب السمات الهيكلية للجهاز التنفسي للطيور المرتبطة بالطيران في دفتر ملاحظات.
3. اكتب بالرسم قصة عن اتجاه حركة الهواء في الأعضاء التنفسية للطائر عند الشهيق والزفير. كيف تتنفس الطيور أثناء الراحة؟ أثناء الرحلة؟ ما هو التنفس المزدوج؟ ما هي أهميته؟
المجموعة الثالثة. الدورة الدموية، والتمثيل الغذائي
1. يتم نقل المواد في جسم الطيور كما هو الحال في جميع الفقاريات باستخدام الجهاز الدوري. ما هو المخطط الهيكلي العام الذي يميز الجهاز الدوري للفقاريات؟ ما هي سمات الجهاز الدوري للطيور التي تشير إلى أنه يحتوي على بنية أكثر تعقيدًا مقارنة بالزواحف؟ اكتبهم في دفتر ملاحظاتك.
2. باستخدام الرسم، حدد اتجاه حركة الدم عبر الوعاء. الإشارة إلى أين يبدأ وينتهي الدورة الدموية الجهازية؛ الدورة الدموية الرئوية.
3. ما أهمية وجود القلب ذو الأربع حجرات عند الطيور؟ ما هو نوع الدم الذي يتدفق إلى أعضاء الجسم؟ إلى الرئتين؟ ما هي العلاقة الموجودة بين بنية الجهاز الدوري والتمثيل الغذائي في الطيور؟
المجموعة الرابعة. نظام الجهاز التناسلي
1. اكتب في دفتر ملاحظاتك ميزات الجهاز التناسلي المرتبط بالطيران.
2. يوضح الشكل الجهاز التناسلي. اسم وكشف معنى كل منهم. أين يحدث تخصيب الطيور؟
3. اختر العبارة الصحيحة:
أ) في الطيور، كقاعدة عامة، يعمل مبيض واحد.
ب) تنضج العديد من البويضات في المبيض مرة واحدة.
ج) يعتبر الصفار هو البيضة الصحيحة.
د) الإخصاب في الطيور خارجي .
المجموعة V. الجهاز العصبي عند الطيور
1. انظر إلى الرسم. أكتب أجزاء الجهاز العصبي عند الطيور . ما هي ملامح بنية دماغ الطيور التي تشير إلى مستوى أعلى من تطورها مقارنة بالزواحف؟ اكتبهم في دفتر ملاحظاتك.
2. تتميز الطيور بسلوك أكثر تعقيدا مقارنة بالأسماك والبرمائيات والزواحف. أعط أمثلة على سلوك الطيور المعقد. ما العلاقة بين سلوك الطيور ومستوى تنظيم جهازها العصبي؟
3. من بين الأمثلة المذكورة أدناه، أعط منعكسًا مشروطًا:
أ) بناء أعشاش؛
ب) تفريخ الكتاكيت.
ج) الدجاج يركض إلى صوت المالك؛
د) الدجاج ينقر على كل شيء.
بعد الانتهاء من العمل، يستعد الطلاب للإجابة الشفهية على أسئلة المهمة لمدة دقيقتين إلى ثلاث دقائق، وبعد ذلك يتناوبون في التحدث. يقوم الطلاب في المجموعات الأخرى بتدوين ميزات كل نظام في دفاتر ملاحظاتهم، وملء الجدول.
خامسا: التوحيد
المهام المعرفية:
1. يتم الهضم عند الطيور بسرعة كبيرة. البوم الصغيرة (البوم الصغير) تهضم الفأر في 4 ساعات، والصرد الرمادي في 3 ساعات. يمر التوت العصير في الجواسيس عبر الأمعاء خلال 8-10 دقائق. الطيور الحشرية تملأ معدتها 5-6 مرات في اليوم، الطيور آكلة الحبوب - مرتين. تأكل الحيوانات المفترسة مرة أو مرتين في اليوم.
ما أهمية ارتفاع معدل الهضم عند الطيور للمجتمع الطبيعي؟
2. جلد الطيور غير منفذ للماء ولا توجد بها غدد عرقية. ومع ذلك، يتم فقدان كمية كبيرة من الماء أثناء التهوية. يمكن أن تفقد بعض الطيور الصغيرة ما يصل إلى 35% من وزن جسمها يوميًا.
كيفية حل مشكلة الجفاف عند الطيور؟ هل الإخراج هو نفسه عند الطيور البحرية وطيور الغابة؟ لماذا تعتقد أن الطيور ليس لديها مثانة؟
3. ما هي سمات البنية الداخلية للطيور التي تسمح لها بالصعود إلى السماء؟
اختر الإجابات الصحيحة:
1. علامة على أن الطيور تتكيف مع الطيران:
أ) ظهور قلب من أربع غرف
ب) جروح قرنية على الساقين
ج) وجود عظام مجوفة
د) وجود الغدة العصعصية
2. الهضم السريع للطعام هو تكيف مع:
أ) طبيعة الغذاء
ب) إطعام الصغار
ج) الطيران
د) الحاجة إلى تخزين الطعام طوال الوقت
3. يتم تكيف الجهاز الدوري للطيور للطيران إلى حد كبير:
أ) بنية القلب
ب) زيادة كمية الدم في الجسم
ج) ارتفاع معدل تدفق الدم
د) انخفاض معدل تدفق الدم
4. حدد العبارات الصحيحة.
أ) الطيور الصغيرة لديها معدل تنفس أقل من الطيور الكبيرة
ب) يوجد حوالي 9000 نوع من الطيور على الأرض
ج) في عملية التطور، طورت الطيور الدماغ، وخاصة المخيخ
د) جميع الطيور تحتفظ بالطعام بأسنانها
د) جميع الطيور من ذوات الدم الحار
و) تعتمد سرعة طيران الطائر على وزن الجسم
5. عمليات الاستحواذ التطورية والتدريجية الهامة للطيور هي:
أ) الدماغ خمسة أقسام
ب) التمثيل الغذائي المكثف
ج) الدم المختلط في القلب
د) عظم الجمجمة
د) منقار بلا أسنان
ه) خفة وقوة الهيكل العظمي
6. يمكن النظر في تكيف الطيور مع الطيران:
أ) الأطراف المعدلة
ب) حاسة الشم الجيدة
ج) دائرة واحدة من الدورة الدموية والتنفس الرئوي
د) العظام المجوفة في الهيكل العظمي
ه) وجود الاثني عشر والمستقيم
ه) غياب المثانة
7. قم بمحاذاة مسار الطعام للطيور بالتسلسل الصحيح:
أ) البلعوم
ب) المعدة
ج) تجويف الفم
د) المريء
د) الأمعاء
ه) مذرق
ز) تضخم الغدة الدرقية
سادسا. انعكاس
- ماذا تعلمت في هذا الدرس اليوم؟
- ماذا اعجبك؟
- ما الذي لم ينجح؟
يمكن تعيين درجات الدرس باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب. على سبيل المثال، يتم منح الزوجين الأكثر نشاطًا والعضو الأكثر نشاطًا في الزوجين درجة 5.
سابعا. العمل في المنزل
- الفقرة 55، 56.
- مهمة المجموعة: يكتب كل زوج أسئلة اختبار حول الموضوع.
