Η εξέλιξη του οργανικού κόσμου είναι μια μακρά και πολύπλοκη διαδικασία που λαμβάνει χώρα σε διαφορετικά επίπεδα οργάνωσης της ζωντανής ύλης και ρέει προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Η ανάπτυξη της ζωντανής φύσης συνέβη από κατώτερες μορφές με σχετικά απλή δομή σε όλο και πιο πολύπλοκες μορφές. Ταυτόχρονα, μέσα σε ορισμένες ομάδες οργανισμών, αναπτύχθηκαν ειδικές συσκευές (προσαρμογές), που τους επέτρεψαν να υπάρχουν σε συγκεκριμένους οικοτόπους. Για παράδειγμα, πολλά υδρόβια ζώα έχουν μεμβράνες ανάμεσα στα δάχτυλα των ποδιών τους που διευκολύνουν την κολύμβηση (δίνιτες, βάτραχοι, πάπιες, χήνες, πλατύπους κ.λπ.).
Αναλύοντας την ιστορική εξέλιξη του οργανικού κόσμου και τις πολυάριθμες συγκεκριμένες προσαρμογές, οι μεγαλύτεροι Ρώσοι εξελικτικοί A. N. Severtsov και I. I. Shmalgauzen προσδιόρισαν τρεις κύριες κατευθύνσεις εξέλιξης: την αρωματοποίηση, την ιδεολογική προσαρμογή και τον εκφυλισμό.
Η αρωματοποίηση (ή αρογένεση) ονομάζεται μείζονες εξελικτικές αλλαγές που οδηγούν σε μια γενική επιπλοκή της δομής και των λειτουργιών των οργανισμών και επιτρέποντας στους τελευταίους να καταλαμβάνουν θεμελιωδώς νέους οικοτόπους ή να αυξάνουν σημαντικά την ανταγωνιστική ικανότητα των οργανισμών στα υπάρχοντα ενδιαιτήματα. Οι αρωματικές μορφές καθιστούν δυνατή τη μετάβαση σε νέους οικοτόπους (δηλαδή, την είσοδο σε νέες ζώνες προσαρμογής). Ως εκ τούτου, οι αρωματοποιήσεις είναι σχετικά σπάνια φαινόμενα στον ζωντανό κόσμο και είναι θεμελιώδους φύσης, έχοντας μεγάλη επίδραση στην περαιτέρω εξέλιξη των οργανισμών.
Επίπεδο προσαρμογής ή προσαρμοστική ζώνη είναι ένας ορισμένος τύπος οικοτόπου με τις χαρακτηριστικές περιβαλλοντικές του συνθήκες ή ένα σύμπλεγμα ορισμένων προσαρμογών χαρακτηριστικών μιας συγκεκριμένης ομάδας οργανισμών. γενικούς όρουςζωής ή παρόμοιες μεθόδους αφομοίωσης κάποιων ζωτικών πόρων). Για παράδειγμα, η προσαρμοστική ζώνη των πτηνών είναι η ανάπτυξη του εναέριου χώρου, που τους παρέχει προστασία από πολλά αρπακτικά, νέους τρόπους κυνηγιού για ιπτάμενα έντομα (όπου δεν έχουν ανταγωνιστές), γρήγορη κίνηση στο διάστημα, ικανότητα να ξεπερνούν μεγάλα εμπόδια. απροσπέλαστη σε άλλα ζώα (ποτάμια, θάλασσες, βουνά κ.λπ.), την ικανότητα για μεταναστεύσεις μεγάλων αποστάσεων (πτήσεις) κ.λπ. Επομένως, η πτήση είναι ένα σημαντικό εξελικτικό απόκτημα (αρωματοποίηση).
Τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα αρωματοφάσεων είναι η πολυκυτταρικότητα και η εμφάνιση μιας σεξουαλικής μεθόδου αναπαραγωγής. Η πολυκυτταρικότητα συνέβαλε στην εμφάνιση και εξειδίκευση των ιστών και οδήγησε στην επιπλοκή της μορφολογίας και της ανατομίας πολλών ομάδων οργανισμών, φυτών και ζώων. Η σεξουαλική αναπαραγωγή έχει επεκτείνει σημαντικά τις προσαρμοστικές ικανότητες των οργανισμών (συνδυαστική μεταβλητότητα).
Οι Aromorphoses παρείχαν στα ζώα περισσότερα αποτελεσματικούς τρόπουςδιατροφή και αύξησε την αποτελεσματικότητα του μεταβολισμού - για παράδειγμα, η εμφάνιση σιαγόνων στα ζώα κατέστησε δυνατή τη μετάβαση από την παθητική σε ενεργητική διατροφή. η απελευθέρωση του πεπτικού σωλήνα από τον δερματικό-μυϊκό σάκο και η εμφάνιση ενός εκκριτικού ανοίγματος σε αυτόν βελτίωσαν θεμελιωδώς την αποτελεσματικότητα της απορρόφησης της τροφής λόγω της εξειδίκευσης των διαφορετικών τμημάτων του (εμφάνιση στομάχου, τμήματα του εντέρου, πεπτικοί αδένες , η ταχεία απομάκρυνση των περιττών προϊόντων). Αυτό αύξησε σημαντικά τις δυνατότητες επιβίωσης των οργανισμών ακόμη και σε μέρη με χαμηλούς διατροφικούς πόρους.
Η μεγαλύτερη αρωματοποίηση στην εξέλιξη των ζώων ήταν η θερμόαιμα, η οποία ενεργοποίησε απότομα την ένταση και την αποτελεσματικότητα του μεταβολισμού στους οργανισμούς και αύξησε την επιβίωσή τους σε ενδιαιτήματα με χαμηλές ή απότομα μεταβαλλόμενες θερμοκρασίες.
Ως παραδείγματα αρωματισμών στον κόσμο των ζώων, μπορούμε επίσης να θυμηθούμε τον σχηματισμό της εσωτερικής κοιλότητας των οργανισμών (πρωτογενών και δευτερογενών), την εμφάνιση του σκελετού (εσωτερική ή εξωτερική), την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος και ιδιαίτερα την επιπλοκή του δομή και λειτουργίες του εγκεφάλου (εμφάνιση σύνθετων αντανακλαστικών, μάθηση, σκέψη, ένα δεύτερο σύστημα σημάτων στον άνθρωπο, κ.λπ.) και πολλά άλλα παραδείγματα.
Στα φυτά, οι κύριες αρωματοφώσεις είναι: η εμφάνιση ενός αγώγιμου συστήματος που συνδέει διαφορετικά μέρη του φυτού σε ένα ενιαίο σύνολο. ο σχηματισμός ενός βλαστού - ένα ζωτικό όργανο που παρέχει στα φυτά όλες τις πτυχές της ζωής και της αναπαραγωγής. σχηματισμός σπόρου - ένα όργανο αναπαραγωγής που προκύπτει σεξουαλικά, η ανάπτυξη και η ωρίμανση του οποίου εξασφαλίζεται από τους πόρους ολόκληρου του μητρικού οργανισμού (δέντρο, θάμνος ή άλλη μορφή ζωής φυτών) και το οποίο έχει ένα έμβρυο καλά προστατευμένο από τους ιστούς του σπόρου (γυμνόσπερμα και αγγειόσπερμα). η εμφάνιση ενός λουλουδιού που αύξησε την αποτελεσματικότητα της επικονίασης, μείωσε την εξάρτηση της επικονίασης και της γονιμοποίησης από και παρείχε προστασία στο αυγό.
Στα βακτήρια, η αρωματοποίηση μπορεί να θεωρηθεί η εμφάνιση ενός αυτότροφου τρόπου διατροφής (φωτοτροφικής και λιθοτροφικής ή χημειοσυνθετικής), που τους επέτρεψε να καταλάβουν μια νέα ζώνη προσαρμογής - ενδιαιτήματα εντελώς απαλλαγμένα από βιολογικές πηγές τροφίμων ή με ανεπάρκεια αυτών. Στα βακτήρια και τους μύκητες, οι αρωματικές ενώσεις περιλαμβάνουν την ικανότητα να σχηματίζουν ορισμένες βιολογικά ενεργές ενώσεις (αντιβιοτικά, τοξίνες, αυξητικές ουσίες κ.λπ.), οι οποίες αυξάνουν σημαντικά την ανταγωνιστική τους ικανότητα.
Η αρογένεση μπορεί επίσης να συμβεί σε μεσοειδικό (ή βιοκαινοτικό) επίπεδο κατά την αλληλεπίδραση οργανισμών διαφορετικών συστηματικών θέσεων. Για παράδειγμα, η εμφάνιση διασταυρούμενης επικονίασης και η έλξη εντόμων και πουλιών γι' αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως αρωματοποίηση. Οι μεγάλες βιοκενοτικές αρωματικές αρωματοποιίες είναι: ο σχηματισμός μυκόρριζων (συμβίωση μυκήτων και ριζών φυτών) και λειχήνων (συνδυασμός μυκήτων και φυκιών). Αυτοί οι τύποι συνειρμών επέτρεψαν στους συμβιωτές να ζήσουν σε μέρη όπου δεν θα είχαν εγκατασταθεί ποτέ μεμονωμένα (σε φτωχά εδάφη, σε βράχους κ.λπ.). Ιδιαίτερα σημαντική είναι η ένωση μυκήτων και φυκιών, η οποία οδήγησε στην εμφάνιση μιας νέας συμβιωτικής μορφής ζωής - λειχήνων, οι οποίοι μορφολογικά μοιάζουν πολύ με έναν μόνο οργανισμό που μοιάζει με φυτά. Η μεγαλύτερη αρωματοποίηση αυτού του τύπου είναι το ευκαρυωτικό κύτταρο, που αποτελείται από διαφορετικούς οργανισμούς (προκαρυώτες) που έχουν χάσει εντελώς την ατομικότητά τους και έχουν μετατραπεί σε οργανίδια. Το ευκαρυωτικό κύτταρο έχει πιο ενεργό και οικονομικό μεταβολισμό σε σύγκριση με το προκαρυωτικό κύτταρο και εξασφάλισε την εμφάνιση και την εξέλιξη των βασιλείων των μυκήτων, των φυτών και των ζώων.
Οι αρωματικές μορφές είναι σημαντικά γεγονότα στην εξέλιξη του οργανικού κόσμου και επιμένουν σε πληθυσμούς και σε περαιτέρω ανάπτυξη οδηγούν στην εμφάνιση νέων μεγάλων ομάδων οργανισμών και ταξινομικών τάξεων υψηλών τάξεων (τάξεων), τάξεων, τύπων (διαιρέσεις).
Υποτίθεται ότι η αρωματοποίηση είναι πιθανότατα σε αρχικά πρωτόγονες ή λιγότερο εξειδικευμένες μορφές οργανισμών, καθώς ανέχονται πιο εύκολα τις περιβαλλοντικές αλλαγές και είναι ευκολότερο για αυτούς να προσαρμοστούν σε νέους οικοτόπους. Εξειδικευμένες μορφές, προσαρμοσμένες σε ορισμένες, συχνά πολύ περιορισμένες συνθήκες διαβίωσης, συνήθως πεθαίνουν όταν αυτές οι συνθήκες αλλάζουν απότομα. Γι' αυτό στη φύση, μαζί με εξαιρετικά οργανωμένες και εξειδικευμένες μορφές ζωής, συνυπάρχουν μεγάλος αριθμός σχετικά πρωτόγονων οργανισμών (βακτήρια, μύκητες, ασπόνδυλα και άλλοι), που έχουν προσαρμοστεί τέλεια στις νέες συνθήκες και είναι πολύ σταθεροί. Αυτή είναι η λογική της εξελικτικής διαδικασίας.
Γενικός εκφυλισμός, ή καταγένεση
Πρόκειται για συγκεκριμένες προσαρμογές σε ορισμένες συγκεκριμένες συνθήκες διαβίωσης που διαμορφώνονται στην ίδια ζώνη προσαρμογής. Οι ιδιοπροσαρμογές εμφανίζονται τόσο κατά την αρογένεση όσο και κατά τον εκφυλισμό. Πρόκειται για ιδιωτικές προσαρμογές που δεν αλλάζουν σημαντικά το επίπεδο οργάνωσης των οργανισμών που επιτυγχάνεται στη διαδικασία της εξέλιξης, αλλά διευκολύνουν σημαντικά την επιβίωσή τους σε αυτούς τους συγκεκριμένους οικοτόπους.
Για παράδειγμα, εάν μπορούμε να θεωρήσουμε ένα λουλούδι ως τη μεγαλύτερη αρωματοποίηση στην εξέλιξη του φυτικού κόσμου, τότε το σχήμα και το μέγεθος του λουλουδιού καθορίζονται από τις πραγματικές συνθήκες στις οποίες υπάρχουν ορισμένα φυτικά είδη ή από τη συστηματική τους θέση.
Το ίδιο ισχύει, για παράδειγμα, για τα πουλιά. Το φτερό είναι αρωματική. Το σχήμα των φτερών, οι μέθοδοι πτήσης (αύξηση, πτερύγια) είναι μια σειρά ιδιοπροσαρμογών που δεν αλλάζουν θεμελιωδώς τη μορφολογική ή ανατομική οργάνωση των πτηνών. Οι ιδιοπροσαρμογές περιλαμβάνουν προστατευτικό χρωματισμό, ο οποίος είναι ευρέως διαδεδομένος στον κόσμο των ζώων. Ως εκ τούτου, οι ιδιοπροσαρμογές θεωρούνται συχνά ως σημάδια χαμηλότερων ταξινομικών κατηγοριών - υποείδη, είδη ή λιγότερο συχνά γένη ή οικογένειες.
Η σχέση μεταξύ διαφορετικών κατευθύνσεων στην εξέλιξη
Η εξελικτική διαδικασία συμβαίνει συνεχώς και οι κύριες κατευθύνσεις της μπορεί να αλλάξουν με την πάροδο του χρόνου.
Οι αρωματοποιήσεις ή ο γενικός εκφυλισμός, ως σπάνιες διεργασίες στην εξέλιξη, οδηγούν σε αύξηση ή μείωση της μορφολογικής και φυσιολογικής οργάνωσης των οργανισμών και στην κατάληψή τους σε υψηλότερη ή χαμηλότερη ζώνη προσαρμογής. Μέσα σε αυτές τις προσαρμοστικές ζώνες, αρχίζουν να αναπτύσσονται ενεργά ιδιωτικές προσαρμογές (idioadaptations), διασφαλίζοντας μια πιο λεπτή προσαρμογή των οργανισμών σε συγκεκριμένους οικοτόπους. Για παράδειγμα, η εμφάνιση μιας μεγάλης ομάδας μυκόρριζων τους επιτρέπει να καταλάβουν μια νέα ζώνη προσαρμογής που σχετίζεται με μια μεγάλη ομάδα νέων ενδιαιτημάτων για μύκητες και φυτά. Αυτή είναι μια βιοκενοτική αρωματοποίηση, η οποία συνοδεύεται περαιτέρω από μια σειρά μερικών προσαρμογών (ιδιοπροσαρμογές) - τη διασπορά διαφορετικών τύπων μυκήτων σε διαφορετικά φυτά ξενιστές (boletus, boletus, boletus, κ.λπ.).
Στη διαδικασία της εξέλιξης, η βιολογική πρόοδος μπορεί να αντικατασταθεί από παλινδρόμηση, αρωματοποίηση - από γενικό εκφυλισμό, και όλα αυτά συνοδεύονται από νέες ιδιοπροσαρμογές. Κάθε αρωματοποίηση και κάθε εκφυλισμός προκαλεί τη διασπορά των οργανισμών σε νέους βιότοπους, που πραγματοποιούνται μέσω ιδιοπροσαρμογών. Αυτή είναι η σχέση μεταξύ αυτών των κατευθύνσεων της εξελικτικής διαδικασίας. Με βάση αυτούς τους εξελικτικούς μετασχηματισμούς, οι οργανισμοί καταλαμβάνουν νέες οικολογικές κόγχες και κατοικούν νέους οικοτόπους, δηλαδή εμφανίζεται η ενεργός προσαρμοστική ακτινοβολία τους. Για παράδειγμα, η εμφάνιση σπονδυλωτών στη γη (αρωματοποίηση) προκάλεσε την προσαρμοστική ακτινοβολία τους και οδήγησε στο σχηματισμό πολλών ταξινομικών και οικολογικών ομάδων (αρπακτικά, φυτοφάγα, τρωκτικά, εντομοφάγα κ.λπ.) και νέα είδη (αμφίβια, ερπετά, πτηνά, θηλαστικά. ).
Γενικά χαρακτηριστικά των κατευθύνσεων της εξέλιξης ως προς τις αλλαγές στο επίπεδο οργάνωσης και τη φύση της ευημερίας του είδους.
Σύγκλιση και απόκλιση
Η ανάλυση του μηχανισμού ειδογένεσης δείχνει ότι το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η εμφάνιση ενός ή περισσότερων (δύο, τριών ή περισσότερων) συγγενικών ειδών.
Λαμβάνοντας υπόψη την εξέλιξη στο σύνολό της, μπορεί κανείς να δει ότι το αποτέλεσμά της είναι ολόκληρη η ποικιλομορφία των οργανισμών που ζουν στη Γη. Επομένως, με βάση τα αποτελέσματα της εξελικτικής διαδικασίας, μπορούν να διακριθούν δύο τύποι εξέλιξης - η μικροεξέλιξη και η μακροεξέλιξη.
Η μικροεξέλιξη είναι ένα σύνολο διαδικασιών ειδογένεσης κατά τις οποίες νέα (ένα ή περισσότερα) είδη οργανισμών προκύπτουν από ένα είδος.
Η μικροεξέλιξη είναι ένα είδος «στοιχειώδους πράξης εξέλιξης», που συνοδεύεται από την εμφάνιση ενός μικρού αριθμού ειδών από ένα αρχικό είδος.
Ένα παράδειγμα μικροεξελικτικών διεργασιών είναι η εμφάνιση δύο φυλών του σκώρου της σημύδας, διαφορετικών ειδών σπίνων στα νησιά Γκαλαπάγκος, παράκτιων ειδών γλάρων στις ακτές του Βορρά Αρκτικός Ωκεανός(από τη Νορβηγία στην Αλάσκα) κ.λπ.
Η ανάπτυξη της φυλής του «λευκού ουκρανικού χοίρου» μπορεί να χρησιμεύσει ως παράδειγμα μικροεξέλιξης που εφαρμόστηκε από τον άνθρωπο.
Έτσι, το αποτέλεσμα της μικροεξέλιξης είναι η εμφάνιση νέων ειδών από το αρχικό είδος, η οποία επιτυγχάνεται μέσω της απόκλισης.
Η απόκλιση είναι μια διαδικασία απόκλισης χαρακτηριστικών, ως αποτέλεσμα της οποίας εμφανίζονται νέα είδη ή είδη που προέκυψαν στη διαδικασία της εξέλιξης διαφέρουν μεταξύ τους σε διάφορα χαρακτηριστικά λόγω της προσαρμογής αυτών των ειδών σε διαφορετικές συνθήκες ύπαρξης.
Η μακροεξέλιξη είναι το σύνολο όλων των εξελικτικών διαδικασιών ως αποτέλεσμα των οποίων προέκυψε όλη η ποικιλομορφία του οργανικού κόσμου. αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν όχι μόνο σε επίπεδο είδους, αλλά και σε επίπεδο γένους, οικογένειας, τάξης κ.λπ.
Το αποτέλεσμα της μακροεξέλιξης είναι ολόκληρη η ποικιλομορφία του σύγχρονου οργανικού κόσμου, που προέκυψε τόσο μέσω της απόκλισης όσο και της σύγκλισης (σύγκλιση χαρακτηριστικών).
Τα είδη που προέκυψαν από διαφορετικές ομάδες οργανισμών (για παράδειγμα, τάξεις) μπορούν να συγκλίνουν, δηλαδή, μαζί με ορισμένες διαφορές, έχουν κοινά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την προσαρμοστικότητα στο ίδιο περιβάλλον. Παραδείγματα συγκλίνων ειδών είναι ο καρχαρίας, η φάλαινα και ο ιχθυόσαυρος (απολιθωμένο ερπετό). Αυτά τα είδη έχουν σχήμα ψαριού και πτερύγια, καθώς είναι προσαρμοσμένα στο υδάτινο περιβάλλον. Ένα άλλο παράδειγμα συγκλίνονων οργανισμών είναι οι πεταλούδες, τα πουλιά και οι νυχτερίδες, καθώς έχουν φτερά και είναι προσαρμοσμένα σε έναν εναέριο-εδαφικό τρόπο ζωής.
Κατά συνέπεια, κατά τη διάρκεια της μακροεξέλιξης, τόσο η απόκλιση όσο και η σύγκλιση είναι πιθανές.
Κατά τη διάρκεια της μακροχρόνιας ιστορικής ανάπτυξης, η μακροεξέλιξη οδήγησε σε μια δραματική αλλαγή στον οργανικό κόσμο ως σύνολο. Έτσι, ο σύγχρονος οργανικός κόσμος διαφέρει σημαντικά από αυτόν της Πρωτοζωικής ή Μεσοζωικής εποχής.
Μονοπάτια και κατευθύνσεις εξέλιξης
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η εξέλιξη συμβαίνει με δύο τρόπους - αποκλίνοντα και συγκλίνοντα, και ως αποτέλεσμα αυτών των διαδικασιών, διάφορα είδητόσο ως προς το επίπεδο οργάνωσής τους όσο και ως προς τη φύση της προσαρμογής στα ενδιαιτήματά τους. Ως εκ τούτου, τρεις εξελικτικές πορείες διακρίνονται ανάλογα με τη φύση των αλλαγών στο επίπεδο οργάνωσης των αναδυόμενων οργανισμών: ιδιοπροσαρμογή, αρωματοποίηση και εκφυλισμός.
1. Η αρωματοποίηση (αρογένεση) είναι μια πορεία εξέλιξης στην οποία το επίπεδο οργάνωσης των οργανισμών αυξάνεται σε σύγκριση με τις αρχικές μορφές.
Οι αρωματικές μορφές περιλαμβάνουν: την εμφάνιση φωτοσυνθετικών οργανισμών από ετερότροφα. η εμφάνιση πολυκύτταρων οργανισμών από μονοκύτταρους. η εμφάνιση ψιλόφυτων από φύκια. η εμφάνιση αγγειόσπερμων με την παρουσία διπλής γονιμοποίησης και νέων κελυφών σπόρων γυμνόσπερμου. η εμφάνιση οργανισμών ικανών να ταΐσουν τα μικρά τους με γάλα κ.λπ.
2. Η ιδιοπροσαρμογή (αλλογένεση) είναι μια πορεία εξέλιξης στην οποία εμφανίζονται νέα είδη που δεν διαφέρουν σε επίπεδο οργάνωσης από τα αρχικά είδη.
Τα είδη που αναδύθηκαν κατά τις ιδιοπροσαρμογές διαφέρουν από τα αρχικά σε χαρακτηριστικά που τους επιτρέπουν να υπάρχουν κανονικά σε διαφορετικές συνθήκες διαβίωσης. Οι ιδιοπροσαρμογές περιλαμβάνουν την εμφάνιση διαφορετικών τύπων σπίνων στα νησιά Γκαλαπάγκος, διάφορα τρωκτικά που ζουν σε διαφορετικές συνθήκες (λαγοί, γοφάρια, τρωκτικά που μοιάζουν με ποντίκια) και άλλα παραδείγματα.
3. Εκφυλισμός (καταγένεση) - ο δρόμος της εξέλιξης στον οποίο γενικού επιπέδουτων νεοεμφανισθέντων οργανισμών μειώνεται.
Σε ορισμένες πηγές, τα εξελικτικά μονοπάτια ονομάζονται κατευθύνσεις. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να υποδείξουμε: κατευθύνσεις εξέλιξης ανάλογα με τη φύση των αλλαγών στο επίπεδο οργάνωσης, αφού υπάρχουν κατευθύνσεις εξέλιξης ανάλογα με τη φύση της ευημερίας. Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό, διακρίνονται δύο κατευθύνσεις - βιολογική πρόοδος και βιολογική παλινδρόμηση.
Η βιολογική πρόοδος είναι μια κατεύθυνση εξέλιξης κατά την οποία ο αριθμός των πληθυσμών, των υποειδών αυξάνεται και η εμβέλεια (βιότοπος) επεκτείνεται, ενώ αυτή η ομάδα οργανισμών βρίσκεται σε κατάσταση συνεχούς ειδογένεσης.
Επί του παρόντος, τα θηλαστικά, τα αρθρόποδα (από ζώα) και τα αγγειόσπερμα (από τα φυτά) βρίσκονται σε κατάσταση βιολογικής προόδου. Η βιολογική πρόοδος δεν σημαίνει αύξηση του επιπέδου οργάνωσης των οργανισμών, αλλά ούτε και την αποκλείει.
Η βιολογική παλινδρόμηση είναι μια κατεύθυνση εξέλιξης κατά την οποία το εύρος και ο αριθμός των οργανισμών μειώνεται, ο ρυθμός ειδογένεσης επιβραδύνεται (ο αριθμός των πληθυσμών, των υποειδών και των ειδών μειώνεται).
Επί του παρόντος, τα ερπετά, τα αμφίβια (από ζώα) και οι φτέρες (από τα φυτά) βρίσκονται σε κατάσταση βιολογικής οπισθοδρόμησης. Ταυτόχρονα, η ανθρώπινη δραστηριότητα έχει μεγάλη επίδραση στην κατάσταση προόδου ή οπισθοδρόμησης των οργανισμών. Έτσι, πολλά ζωικά είδη έχουν εξαφανιστεί λόγω της ανθρώπινης επιρροής (για παράδειγμα, η φώκια του Steller, τα aurochs κ.λπ.).
Προσαρμογή των οργανισμών στις περιβαλλοντικές συνθήκες, τα είδη και τη σχετικότητά της
Ο πρώτος επιστημονικά τεκμηριωμένος ορισμός του είδους δόθηκε από τον Κάρολο Δαρβίνο. Επί του παρόντος, αυτή η έννοια έχει αποσαφηνιστεί από τη σκοπιά όλων των σύγχρονων θεωριών, συμπεριλαμβανομένης της γενετικής. Στη σύγχρονη ερμηνεία, η διατύπωση της έννοιας του «είδους» έχει ως εξής:
Ένα είδος είναι μια συλλογή όλων των ατόμων που έχουν τα ίδια κληρονομικά μορφολογικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά, μπορούν να διασταυρωθούν ελεύθερα και παράγουν φυσιολογικούς γόνιμους απογόνους, έχουν το ίδιο γονιδίωμα, την ίδια καταγωγή, καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή διαβίωσης και είναι προσαρμοσμένα στις συνθήκες ύπαρξη σε αυτό.
Τα κριτήρια για το είδος και τα οικολογικά του χαρακτηριστικά θα συζητηθούν παρακάτω. Σε αυτή την υποενότητα παρουσιάζουμε τον μηχανισμό της ειδογένεσης.
Εντός πληθυσμών, διαφορετικά άτομα αυτών των πληθυσμών αναπτύσσουν διαφορετικά χαρακτηριστικά λόγω της μεταλλακτικής (κληρονομικής) μεταβλητότητας, επομένως όλα τα άτομα ενός δεδομένου πληθυσμού έχουν ορισμένες διαφορές μεταξύ τους.
Χαρακτηριστικά που εμφανίζονται σε μεμονωμένα άτομα μπορεί να είναι είτε ωφέλιμα είτε επιβλαβή για αυτόν τον οργανισμό σε ένα δεδομένο βιότοπο. Στη διαδικασία της ζωής, κατά κανόνα, επιβιώνουν εκείνα τα άτομα που είναι πιο προσαρμοσμένα σε έναν δεδομένο βιότοπο. Σε άτομα διαφορετικών πληθυσμών, αυτά τα σημάδια θα είναι διαφορετικά, ειδικά όταν οι συνθήκες των οικοτόπων τους είναι πολύ διαφορετικές.
Με την πάροδο του χρόνου, τα χαρακτηριστικά που διακρίνουν τα άτομα ενός πληθυσμού από έναν άλλο συσσωρεύονται και οι διαφορές μεταξύ τους γίνονται όλο και πιο σημαντικές. Ως αποτέλεσμα αυτών των διεργασιών, πολλά υποείδη προκύπτουν από ένα αρχικό είδος (ο αριθμός τους είναι ίδιος με το πόσοι πληθυσμοί του είδους υπήρχαν, που ζουν σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες - 2, 3, κ.λπ.).
Εάν διαφορετικοί πληθυσμοί, που βρίσκονται σε διαφορετικές συνθήκες ύπαρξης, είναι επαρκώς απομονωμένοι μεταξύ τους, τότε δεν συμβαίνει ανάμειξη χαρακτηριστικών λόγω υβριδισμού ατόμων. Οι διαφορές μεταξύ ατόμων διαφορετικών πληθυσμών γίνονται τόσο σημαντικές που είναι δυνατόν να δηλωθεί η εμφάνιση νέων ειδών (τα άτομα τους δεν διασταυρώνονται πλέον και δεν παράγουν πλήρεις γόνιμους απογόνους).
Στη διαδικασία της ειδογένεσης, προκύπτουν νέα είδη που αποδεικνύεται ότι είναι καλά προσαρμοσμένα στις συνθήκες της ύπαρξής τους, κάτι που πάντα εξέπληξε και ευχαριστούσε τους ανθρώπους και έκανε τους θρησκευόμενους να θαυμάσουν τη «σοφία του δημιουργού». Ας εξετάσουμε την ουσία του φαινομένου της φυσικής κατάστασης, καθώς και τη σχετικότητα της φυσικής κατάστασης.
Η προσαρμογή αναφέρεται σε ορισμένα χαρακτηριστικά ενός οργανισμού που του επιτρέπουν να επιβιώσει σε συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα προσαρμοστικότητας είναι ο λευκός χρωματισμός του λαγού του βουνού το χειμώνα. Αυτό το χρώμα το κάνει αόρατο στο φόντο του λευκού καλύμματος χιονιού.
Στη διαδικασία της εξέλιξης, πολλοί οργανισμοί έχουν αναπτύξει χαρακτηριστικά που τους κάνουν πολύ καλά προσαρμοσμένους στο περιβάλλον τους. Η εξελικτική θεωρία αποκάλυψε την αιτία και τον μηχανισμό της προσαρμογής του οργανισμού στις συνθήκες του οικοτόπου του και έδειξε την υλιστική ουσία αυτής της διαδικασίας.
Ο λόγος για την εμφάνιση προσαρμογών στις περιβαλλοντικές συνθήκες είναι η κληρονομική μεταβλητότητα που εμφανίζεται υπό την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών.
Οι μεταλλάξεις που προκύπτουν, εάν είναι χρήσιμες, σταθεροποιούνται στους απογόνους λόγω της καλύτερης επιβίωσης των ατόμων που διαθέτουν αυτά τα χαρακτηριστικά.
Ένα κλασικό παράδειγμα της εμφάνισης της προσαρμογής των οργανισμών στο περιβάλλον τους παρουσιάστηκε στα έργα του Κάρολου Δαρβίνου.
Ζει στην Αγγλία σκώροςΣτόρος σημύδας, που έχει ανοιχτό κίτρινο χρώμα. Με φόντο έναν ελαφρύ κορμό σημύδας, αυτές οι πεταλούδες είναι αόρατες, επομένως οι περισσότερες από αυτές διατηρούνται επειδή είναι αόρατες στα πουλιά.
Εάν οι σημύδες αναπτύσσονται στην περιοχή μιας επιχείρησης που εκπέμπει αιθάλη, τότε οι κορμοί τους σκουραίνουν. Στο φόντο τους, οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες γίνονται αισθητές, έτσι τρώγονται εύκολα από τα πουλιά. Κατά τη διάρκεια της μακράς προσωρινής ύπαρξης του είδους αυτών των πεταλούδων, εμφανίστηκαν μορφές με σκούρα χρώματα λόγω μεταλλάξεων. Οι σκουρόχρωμες μορφές επιβίωσαν καλύτερα σε νέες συνθήκες από τις ανοιχτόχρωμες. Έτσι, στην Αγγλία, προέκυψαν δύο υποείδη πεταλούδων σκώρων (ανοιχτόχρωμες και σκουρόχρωμες μορφές).
Η ανασυγκρότηση της παραγωγής και η βελτίωση της τεχνολογίας λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις οδήγησαν στο γεγονός ότι οι επιχειρήσεις σταμάτησαν να εκπέμπουν αιθάλη και να αλλάζουν το χρώμα των κορμών σημύδας. Αυτό οδήγησε στο γεγονός ότι οι σκουρόχρωμες μορφές δεν προσαρμόστηκαν στις νέες συνθήκες και το χαρακτηριστικό που απέκτησαν έγινε όχι μόνο μη χρήσιμο, αλλά και επιβλαβές. Σε αυτή τη βάση, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η καταλληλότητα των οργανισμών είναι σχετική: μια ισχυρή, ακόμη και βραχυπρόθεσμη, αλλαγή των περιβαλλοντικών συνθηκών μπορεί να μετατρέψει έναν οργανισμό προσαρμοσμένο στο περιβάλλον του σε μη προσαρμοσμένο: για παράδειγμα, έναν λευκό λαγό, εάν το χιόνι Το κάλυμμα λιώνει πολύ νωρίς, θα είναι πιο αισθητό στο φόντο πιο σκούρο πεδίο από ό, τι αν ήταν βαμμένο σε ένα "καλοκαιρινό" (γκρι) χρώμα.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι προσαρμογής των οργανισμών. Ας δούμε μερικά από αυτά.
1. Προστατευτικός χρωματισμός - ένα χρώμα που επιτρέπει στον οργανισμό να είναι αόρατος στο φόντο του περιβάλλοντος.
Παραδείγματα: πράσινος χρωματισμός αφίδων στο φόντο των πράσινων φύλλων λάχανου. σκούρο χρωματισμό της πλάτης του ψαριού σε σκούρο φόντο όταν το βλέπουμε από πάνω και ανοιχτό χρώμα της κοιλιάς σε ανοιχτό φόντο όταν το βλέπουμε από κάτω. τα ψάρια που ζουν σε πυκνότητες υδρόβιας βλάστησης έχουν ριγέ χρώμα (λούτσος) κ.λπ.
2. Μιμητισμός και καμουφλάζ.
Μιμητισμός είναι όταν ένας οργανισμός είναι παρόμοιος σε σχήμα με έναν άλλο οργανισμό. Ένα παράδειγμα μίμησης είναι η σφήκα το σχήμα του σώματός της μοιάζει με σφήκα και έτσι προειδοποιεί για έναν κίνδυνο που δεν υπάρχει, αφού αυτή η μύγα δεν έχει τσίμπημα.
Το καμουφλάζ συνίσταται στο γεγονός ότι ο οργανισμός παίρνει τη μορφή κάποιου αντικειμένου στο περιβάλλον και γίνεται αόρατος.
Ένα παράδειγμα είναι τα έντομα ραβδιών - έντομα σε σχήμα θραύσματος στελεχών φυτών. υπάρχουν έντομα που έχουν σχήμα φύλλου κ.λπ.
3. Προειδοποιητικός χρωματισμός - φωτεινός χρωματισμός που προειδοποιεί για κίνδυνο. Παραδείγματα: χρωματισμός δηλητηριώδους πασχαλίτσες, μέλισσες, σφήκες, μέλισσες κ.λπ.
4. Ειδικές προσαρμογές φυτών για την εφαρμογή διαδικασιών επικονίασης. Τα φυτά που επικονιάζονται από τον άνεμο έχουν μακριούς, κρεμαστούς στήμονες, επιμήκη στίγματα που προεξέχουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις με συσκευές συλλογής γύρης και άλλες μορφές. Τα φυτά που επικονιάζονται με έντομα έχουν ταξιανθίες, έντονα χρώματα και σχήματα εξωτικών λουλουδιών για να προσελκύουν ένα συγκεκριμένο είδος εντόμου, με τη βοήθεια του οποίου πραγματοποιείται η επικονίαση.
5. Ειδικά έντυπασυμπεριφορά των ζώων - απειλητικές στάσεις άλλοτε αβλαβών και άλλοτε επικίνδυνων ερπετών, στρουθοκάμηλος που χώνει το κεφάλι της στην άμμο κ.λπ.
Συνοψίζοντας, μπορεί να σημειωθεί ότι λόγω της συσσώρευσης διαφορών που προκύπτουν λόγω μεταλλάξεων, είναι δυνατός ο σχηματισμός νέων ειδών προσαρμοσμένων στο περιβάλλον τους, αλλά αυτή η καταλληλότητα είναι σχετική, καθώς μια αλλαγή στις συνθήκες οδηγεί σε απώλεια της προσαρμοστικότητας του οργανισμού σε ένα δεδομένο περιβάλλον.
Πρόοδος και οπισθοδρόμηση στην εξέλιξη.Η εξελικτική διαδικασία ως σύνολο κινείται συνεχώς προς τη μέγιστη προσαρμογή των ζωντανών οργανισμών στις περιβαλλοντικές συνθήκες. Η αλλαγή των συνθηκών συχνά οδηγεί στην αντικατάσταση ορισμένων συσκευών με άλλες. Ωστόσο, το ίδιο ισχύει για προσαρμογές ευρείας φύσης που δίνουν στους οργανισμούς πλεονεκτήματα σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες. Αυτή είναι, για παράδειγμα, η σημασία των πνευμόνων ως καθολικού οργάνου ανταλλαγής αερίων στα χερσαία σπονδυλωτά ή του άνθους ως τέλειου αναπαραγωγικού οργάνου στα αγγειόσπερμα. Έτσι, η βιολογική πρόοδος μπορεί να συμβεί ως αποτέλεσμα τόσο ιδιωτικών όσο και γενικά φωτιστικάοργανισμών. Η βιολογική πρόοδος πρέπει να νοείται ως η αύξηση της προσαρμοστικότητας των οργανισμών στο περιβάλλον, που οδηγεί σε αύξηση του αριθμού και ευρύτερη κατανομή των ειδών.
Οι εξελικτικές αλλαγές που συμβαίνουν σε ορισμένα είδη και μεγαλύτερα είδη (οικογένειες, τάξεις) δεν μπορούν πάντα να αναγνωριστούν ως προοδευτικές. Σε τέτοιες περιπτώσεις μιλούν για βιολογική παλινδρόμηση. Η βιολογική παλινδρόμηση είναι η μείωση του επιπέδου προσαρμοστικότητας στις συνθήκες διαβίωσης, η μείωση του αριθμού ενός είδους και της περιοχής του εύρους του είδους.
Ποιοι είναι οι τρόποι επίτευξης βιολογικής προόδου;
Aromorphosis.Το ζήτημα των πιθανών τρόπων επίτευξης βιολογικής προόδου αναπτύχθηκε από τον A. N. Severtsov, έναν σημαντικό εξελικτικό επιστήμονα. Ένα από τα κύρια τέτοια μονοπάτια, σύμφωνα με τον Severtsov, είναι η μορφοφυσιολογική πρόοδος ή η αρωματοποίηση, δηλαδή η εμφάνιση κατά την εξέλιξη χαρακτηριστικών που αυξάνουν σημαντικά το επίπεδο οργάνωσης των ζωντανών οργανισμών. Οι αρωματικές μορφές παρέχουν μεγάλα πλεονεκτήματα στον αγώνα για ύπαρξη και ανοίγουν τη δυνατότητα ανάπτυξης ενός νέου, προηγουμένως απρόσιτου οικοτόπου.
ALEXEY NIKOLAEVICH SEVERTSOV (1866-1936) - εγχώριος εξελικτικός. Συγγραφέας μελετών για τη συγκριτική ανατομία των σπονδυλωτών. Δημιούργησε τη θεωρία της μορφοφυσιολογικής και βιολογικής προόδου και παλινδρόμησης.
Στην εξέλιξη των θηλαστικών, μπορούν να διακριθούν αρκετές σημαντικές αρωματοποιίες: η εμφάνιση γούνας, η ζωντάνια, η διατροφή των μικρών με γάλα, η απόκτηση σταθερής θερμοκρασίας σώματος, η προοδευτική ανάπτυξη των πνευμόνων, του κυκλοφορικού συστήματος και του εγκεφάλου. Το υψηλό γενικό επίπεδο οργάνωσης των θηλαστικών, που επιτεύχθηκε χάρη στις αναφερόμενες αρωματικές αλλαγές, τους επέτρεψε να κυριαρχήσουν σε όλους τους πιθανούς οικοτόπους και τελικά οδήγησαν στην εμφάνιση ανώτερων πρωτευόντων και ανθρώπων.
Ο σχηματισμός της αρωματοποίησης είναι μια μακρά διαδικασία που συμβαίνει με βάση την κληρονομική μεταβλητότητα και τη φυσική επιλογή. Η μορφοφυσιολογική πρόοδος είναι ο κύριος δρόμος εξέλιξης του οργανικού κόσμου. Στην ανάπτυξη κάθε κύριας ταξινομικής ομάδας, μπορούν να βρεθούν αρωματικές μορφές, όπως θα μάθετε στο παρακάτω υλικό.
Ιδιοπροσαρμογή.Εκτός από έναν τόσο σημαντικό μετασχηματισμό όπως η αρωματοποίηση, κατά την εξέλιξη των μεμονωμένων ομάδων προκύπτει ένας μεγάλος αριθμός μικρών προσαρμογών σε ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο A. N. Severtsov ονόμασε τέτοιες προσαρμοστικές αλλαγές ιδιοπροσαρμογές.
Οι ιδιοπροσαρμογές είναι προσαρμογές του ζωντανού κόσμου στο περιβάλλον, ανοίγοντας στους οργανισμούς τη δυνατότητα προοδευτικής ανάπτυξης χωρίς θεμελιώδη αναδιάρθρωση της βιολογικής τους οργάνωσης. Ένα παράδειγμα ιδιοπροσαρμογής είναι η ποικιλομορφία των ειδών πουλιών finch που περιγράφεται από τον Charles Darwin (Εικ. 65). Διαφορετικοί τύποιΟι σπίνοι, έχοντας παρόμοιο επίπεδο οργάνωσης, μπόρεσαν, ωστόσο, να αποκτήσουν ιδιότητες που τους επέτρεπαν να καταλαμβάνουν εντελώς διαφορετικά μέρη στη φύση. Ορισμένα είδη σπίνων έχουν κατακτήσει τη διατροφή τους με καρπούς φυτών, άλλα - σπόρους, και άλλα έχουν γίνει εντομοφάγα.
Ρύζι. 65. Ποικιλομορφία σπίνων στα νησιά Γκαλαπάγκος
Παρά το γεγονός ότι ο γενικός εκφυλισμός οδηγεί σε σημαντική απλοποίηση της οργάνωσης, τα είδη που ακολουθούν αυτό το μονοπάτι μπορούν να αυξήσουν τον αριθμό και το εύρος τους, δηλαδή να κινηθούν στο μονοπάτι της βιολογικής προόδου.
Συσχέτιση κατευθύνσεων εξέλιξης.Τα μονοπάτια εξέλιξης του οργανικού κόσμου είτε συνδυάζονται μεταξύ τους είτε αντικαθιστούν το ένα το άλλο. Επιπλέον, οι αρωματοποιήσεις συμβαίνουν πολύ λιγότερο συχνά από τις ιδιοπροσαρμογές, αλλά οι αρωματικές είναι αυτές που καθορίζουν νέα στάδια στην ανάπτυξη του οργανικού κόσμου. Έχοντας αναδυθεί μέσω της αρωματοποίησης, νέες, υψηλότερα οργανωμένες ομάδες οργανισμών καταλαμβάνουν έναν διαφορετικό βιότοπο. Περαιτέρω, η εξέλιξη ακολουθεί το μονοπάτι της ιδιοπροσαρμογής και μερικές φορές του εκφυλισμού, που διασφαλίζουν ότι οι οργανισμοί εξοικειώνονται σε ένα νέο βιότοπό τους (Εικ. 67).
Ρύζι. 67. Σχήμα σχέσεων μεταξύ αρωματισμού, ιδεολογικής προσαρμογής και εκφυλισμού
Ας απαριθμήσουμε λοιπόν τα γενικά χαρακτηριστικά της εξελικτικής διαδικασίας. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η εμφάνιση της καταλληλότητας των οργανισμών, δηλαδή η συμμόρφωσή τους με τις συνθήκες διαβίωσης και η ικανότητα να αλλάζουν καθώς αλλάζουν αυτές οι συνθήκες. Η φυσική επιλογή των κληρονομικών αλλαγών στους φυσικούς πληθυσμούς είναι η πιο σημαντική αιτία της φυσικής κατάστασης.
Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό της εξελικτικής διαδικασίας είναι η ειδογένεση, δηλαδή η συνεχής εμφάνιση νέων ειδών. Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, έχουν υπάρξει δεκάδες και ίσως εκατοντάδες εκατομμύρια είδη ζωντανών οργανισμών στη Γη.
Και τέλος, η τρίτη αναπόσπαστη ιδιότητα της εξελικτικής διαδικασίας είναι η συνεχής επιπλοκή της ζωής από τις πρωτόγονες προκυτταρικές μορφές μέχρι τους ανθρώπους.
- Εξηγήστε τους όρους: βιολογική πρόοδος, βιολογική παλινδρόμηση, αρωματοποίηση, ιδιοπροσαρμογή.
- Μπορούν οι έννοιες «βιολογική παλινδρόμηση» και «εκφυλισμός» να θεωρηθούν ταυτόσημες; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
- Ποια είναι η εξελικτική σημασία της αρωματοποίησης και της ιδιοπροσαρμογής;
Η πανίδα του κόσμου φιλοξενεί περίπου 8.600 είδη πουλιών. Αυτός είναι ένας κλάδος ανώτερων σπονδυλωτών προσαρμοσμένων για πτήση, των οποίων το σώμα καλύπτεται με φτερά. και τα μπροστινά άκρα έγιναν φτερά. Τα πουλιά έχουν πολλά χαρακτηριστικά παρόμοια με τα ερπετά: σχεδόν πλήρης απουσία δερματικών αδένων. η παρουσία κεράτινων φολίδων. παρόμοια δομή ενός αριθμού τμημάτων του σκελετού και ουρογεννητικό σύστημα; πανομοιότυπη ανάπτυξη του εμβρύου. αρτηριακό αίμα στο δεξιό αορτικό τόξο κ.λπ.
Τα χαρακτηριστικά που διακρίνουν τα πουλιά από τα ερπετά περιλαμβάνουν: την προοδευτική ανάπτυξη των οργάνων της όρασης, της ακοής και του συντονισμού των κινήσεων μαζί με τα αντίστοιχα κέντρα του εγκεφάλου. εντατικοποίηση της αναπνοής, της κυκλοφορίας του αίματος και της πέψης, μαζί με την ανάπτυξη θερμομονωτικού καλύμματος και μηχανισμών θερμορύθμισης, εξασφαλίζοντας σταθερή υψηλή θερμοκρασία σώματος. καρδιά τεσσάρων θαλάμων και πλήρης διαχωρισμός του κυκλοφορικού συστήματος λόγω ατροφίας του αριστερού αορτικού τόξου. πιο προηγμένες μορφές αναπαραγωγής· ένα πολύπλοκο σύνολο προσαρμογών για πτήση στον αέρα, που διευκολύνει ευρείες δυνατότητες εγκατάστασης και απόκτησης τροφής. Οι προσαρμογές για πτήση σε πτηνά περιλαμβάνουν:
Βελτιωμένο σχήμα σώματος με τροποποιημένα άκρα.
Μετατροπή των μπροστινών άκρων σε φτερά (αυτό σχετίζεται με το σχηματισμό καρίνας στο στέρνο, το δίποδο περπάτημα και την εμφάνιση ενός πολύπλοκου ιερού οστού).
Ανάπτυξη πολύπλοκα διαφοροποιημένης κάλυψης φτερών.
Η παρουσία ελαφρών οστών.
Ανάπτυξη του συστήματος αερόσακου και διπλή αναπνοή.
Μείωση των δοντιών, αντικατάσταση από κεράτινο ράμφος, διαχωρισμός του μυώδους στομάχου.
Το σώμα των πτηνών είναι εξορθολογισμένο και αποτελείται από κεφάλι, λαιμό, σώμα και άκρα. Οι λαιμοί των πτηνών είναι διαφορετικού μήκους και χαρακτηρίζονται από μεγάλη κινητικότητα. Το μικρό κεφάλι καταλήγει σε ράμφος, που αποτελείται από μια κάτω γνάθο και μια κάτω γνάθο. Τα μπροστινά άκρα μετατρέπονται σε φτερά. Τα πίσω άκρα χρησιμεύουν ως στήριγμα για ολόκληρο το σώμα όταν κινείται στο έδαφος. Στο κάτω μέρος καλύπτονται με κεράτινα λέπια και στα περισσότερα πουλιά τελειώνουν με τέσσερα δάχτυλα.
Πέπλααντιπροσωπεύεται από λεπτό, ξηρό δέρμα, χωρίς αδένες. Ακριβώς πάνω από την ουρά στα περισσότερα πουλιά υπάρχει ένας ειδικός αδένας κόκκυγα. Η έκκρισή του χρησιμεύει για τη λίπανση των φτερών και την προστασία τους από το νερό. Το εξωτερικό του σώματος του πουλιού είναι καλυμμένο με φτερά περιγράμματος, που αποτελούνται από μια κούφια ράβδο στην οποία συνδέονται ανεμιστήρες. Το κάτω μέρος της ράβδου, βυθισμένο στο δέρμα, ονομάζεται άκρη. Ο ανεμιστήρας αποτελείται από πολυάριθμα μακριά γένια πρώτης τάξης, στα οποία υπάρχουν γένια δεύτερης τάξης εξοπλισμένα με μικρούς γάντζους. Τα τελευταία συνδέουν αυτά τα γένια μεταξύ τους. Τα φτερά περιγράμματος που αποτελούν το κύριο μέρος του φέροντος επιπέδου της πτέρυγας ονομάζονται φτερά πτήσης και αυτά που σχηματίζουν το επίπεδο της ουράς ονομάζονται φτερά ουράς. Κάτω από τα φτερά περιγράμματος πολλών πτηνών υπάρχουν πουπουλένια φτερά, οι λεπτοί άξονες των οποίων στερούνται ακίδες δεύτερης τάξης και δεν σχηματίζουν κλειστό ανεμιστήρα. Ο ρόλος του καλύμματος φτερών στη ζωή των πτηνών είναι ποικίλος: τα φτερά σχηματίζουν τη φέρουσα επιφάνεια των φτερών και της ουράς, δίνουν ένα βελτιωμένο σχήμα στο σώμα, παρέχουν συγκράτηση θερμότητας και μηχανική προστασία.
ΣκελετόςΤα πουλιά είναι ελαφριά και ανθεκτικά. Τα οστά έχουν κοιλότητες γεμάτες με αέρα. Πολλά οστά μεγαλώνουν μαζί - τα οστά του κρανίου, της λεκάνης. Η σπονδυλική στήλη χωρίζεται σε πέντε τμήματα: αυχενική, θωρακική, οσφυϊκή, ιερή και ουραία. Η αυχενική περιοχή έχει σημαντική κινητικότητα, ενώ τα υπόλοιπα μέρη της σπονδυλικής στήλης είναι ανενεργά και σταθερά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Οι θωρακικοί σπόνδυλοι έχουν ένα ζεύγος πλευρών που αρθρώνονται με το στέρνο. Οι νευρώσεις έχουν διεργασίες σε σχήμα αγκίστρου που επικαλύπτουν τις γειτονικές νευρώσεις με τα άκρα τους. Αυτό δίνει δύναμη στο θώρακα. Στα ιπτάμενα πουλιά και τους πιγκουίνους, μια καρίνα βρίσκεται στο στέρνο θωρακικοί μύες. Ο οπίσθιος θωρακικός, ο οσφυϊκός, ο ιερός και μέρος των ουραίων σπονδύλων συγχωνεύονται με τα οστά της λεκάνης, σχηματίζοντας ένα σύνθετο ιερό οστό που δημιουργεί ισχυρό στήριγμα για τα πόδια. Οι τελευταίοι σπόνδυλοι της ουράς συγχωνεύονται στο οστό του κόκκυγα, το οποίο χρησιμεύει ως στήριγμα για τα φτερά της ουράς.
Το κρανίο των πτηνών χαρακτηρίζεται από ελαφρότητα, έχει μεγάλες κόγχες ματιών και τελειώνει με ράμφος. Τα οστά του κρανίου μεγαλώνουν μαζί μέχρι να εξαφανιστούν τελείως τα μεταξύ τους ράμματα.
Η ωμική ζώνη αποτελείται από τρία ζεύγη οστών: κόκκαλα, ωμοπλάτες και κλείδες. Οι κλείδες συγχωνεύονται στα κάτω άκρα τους και σχηματίζουν ένα πηρούνι, χαρακτηριστικό των πτηνών. Ο σκελετός των φτερών αποτελείται από ένα μεγάλο βραχιόνιο οστό, δύο οστά του αντιβραχίου (ωλένη και ακτίνα), συντηγμένα οστά του καρπού, μετακάρπιο και μειωμένες φάλαγγες τριών δακτύλων. Η πυελική ζώνη αποτελείται από τρία ζεύγη οστών: λαγόνιο, ισχιακό και ηβικό, συγχωνευμένα μεταξύ τους. Τα κάτω άκρα του ηβικού και του ισχιακού οστού δεν συνδέονται, επομένως η πυελική ζώνη παραμένει ανοιχτή από κάτω. Αυτό έχει συνέπειες για την ωοτοκία. Ο σκελετός του οπίσθιου άκρου αποτελείται από το μηριαίο οστό, δύο συγχωνευμένες κνήμες και περόνη και το πόδι. Ο σκελετός του ποδιού περιλαμβάνει τον ταρσό (συγκολλημένα οστά του μεταταρσίου και του ταρσού) και τις φάλαγγες των δακτύλων.
Μυϊκό σύστηματα πουλιά είναι πιο διαφοροποιημένα από τα ερπετά. Οι πιο ανεπτυγμένοι είναι οι θωρακικοί μύες, που κινούν τα φτερά, καθώς και οι μύες των οπίσθιων άκρων, που αντέχουν μεγάλο φορτίο κατά το περπάτημα.
Πεπτικό σύστημαξεκινά με ένα ράμφος, αντικαθιστώντας εν μέρει τα δόντια. Η γλώσσα βρίσκεται στη στοματική κοιλότητα. Η στοματική κοιλότητα περνά σε έναν κοντό φάρυγγα και αυτός σε έναν μακρύ οισοφάγο, ο οποίος σε πολλά πτηνά έχει μια ογκώδη επέκταση - βρογχοκήλη. Στην καλλιέργεια, η τροφή συσσωρεύεται και μαλακώνει. Το κάτω μέρος του οισοφάγου συνεχίζει στο αδενικό στομάχι, το οποίο έχει σχήμα σωλήνα. Εκεί, η μαλακωμένη τροφή εκτίθεται σε πεπτικά ένζυμα που εκκρίνονται από το βλεννογόνο του στομάχου. Από το αδενικό στομάχι, η τροφή εισέρχεται στο μυώδες στομάχι, το οποίο έχει παχιά μυώδη τοιχώματα και είναι επενδεδυμένο στο εσωτερικό με κερατοειδή επιδερμίδα. Εδώ το άλεσμα της τροφής γίνεται με τη βοήθεια τόσο της μυϊκής σύσπασης όσο και των μικρών βότσαλων που καταπίνουν τα πουλιά. Από το στομάχι, η τροφή εισέρχεται στο δωδεκαδάκτυλο, όπου ανοίγουν οι πόροι του ήπατος και του παγκρέατος. Το λεπτό έντερο γίνεται ένα κοντό ορθό, το οποίο ανοίγει στην κλοάκα.
Αναπνευστικά όργανααποτελούνται από πνεύμονες, αερόσακους και αεραγωγούς που ξεκινούν με τα ρουθούνια που βρίσκονται στη βάση του ράμφους. Από τη ρινική κοιλότητα, ο αέρας εισέρχεται στον λάρυγγα και στη συνέχεια στην τραχεία. Στο σημείο που η τραχεία χωρίζεται σε δύο βρόγχους, βρίσκεται ο κάτω ή τραγουδιστής λάρυγγας, χαρακτηριστικός των πτηνών. Παίζει το ρόλο της φωνητικής συσκευής. Οι πνεύμονες των πουλιών είναι πυκνά, σπογγώδη σώματα. Οι βρόγχοι που εισέρχονται στον κλάδο των πνευμόνων. Μερικοί βρόγχοι περνούν από τους πνεύμονες και καταλήγουν σε αερόσακους με λεπτά τοιχώματα. Βρίσκονται μεταξύ εσωτερικών οργάνων, μεταξύ μυών, κάτω από το δέρμα και στις κοιλότητες των σωληνοειδών οστών. Οι αερόσακοι παίζουν σημαντικό ρόλο στην αναπνοή και ελαφρύνουν το βάρος του πουλιού κατά την πτήση. Όταν τα φτερά ανασηκώνονται (ειπνέουν), ο αέρας εισέρχεται στους πνεύμονες, απελευθερώνει εν μέρει οξυγόνο και περνά στους αερόσακους. Η οξείδωση του αίματος δεν συμβαίνει στους αερόσακους. Όταν τα φτερά χαμηλώσουν (εκπνέουν), ο αέρας από τους σάκους εισέρχεται ξανά στους πνεύμονες. Το αίμα οξειδώνεται στους πνεύμονες τόσο κατά την εισπνοή όσο και κατά την εκπνοή. Αυτός ο τύπος αναπνοής ονομάζεται διπλή αναπνοή.
Κυκλοφορικό σύστημαπαρέχει υψηλό επίπεδο οξειδωτικών διεργασιών στο σώμα των πτηνών. Σε αντίθεση με τα ερπετά, η κυκλοφορία του αίματος των πτηνών χαρακτηρίζεται από τον πλήρη διαχωρισμό του αρτηριακού και του φλεβικού αίματος. Η καρδιά των πτηνών με τέσσερις θαλάμους έχει έναν δεξιό και αριστερό κόλπο και μια δεξιά και αριστερή κοιλία. Επιπλέον, ένα από τα αορτικά τόξα εξαφανίζεται, γεγονός που εξαλείφει την πιθανότητα ανάμειξης αίματος. Η συστηματική κυκλοφορία ξεκινά με το δεξιό αορτικό τόξο, το οποίο περιστρέφεται γύρω από την καρδιά και περνά στη ραχιαία αορτή, η οποία εκτείνεται κατά μήκος της σπονδυλικής στήλης. Οι αρτηρίες εκτείνονται από αυτό σε όλα τα μέρη του σώματος. Το φλεβικό αίμα από το πρόσθιο μέρος του σώματος συλλέγεται στη ζευγαρωμένη κοίλη φλέβα και από το οπίσθιο μέρος του σώματος στη μη ζευγαρωμένη οπίσθια κοίλη φλέβα. Αυτές οι φλέβες παροχετεύονται στον δεξιό κόλπο, από όπου το αίμα ρέει στη δεξιά κοιλία.
Η πνευμονική κυκλοφορία ξεκινά με την πνευμονική αρτηρία που αναδύεται από τη δεξιά κοιλία. Μεταφέρει το φλεβικό αίμα στους πνεύμονες, όπου οξειδώνεται. Από τους πνεύμονες, το αρτηριακό αίμα επιστρέφει στον αριστερό κόλπο μέσω των πνευμονικών φλεβών. Ο υψηλός μεταβολισμός των πτηνών εξασφαλίζεται από το ενεργητικό έργο της καρδιάς και την ταχεία κυκλοφορία του αίματος μέσω των αγγείων. Έτσι, στα μικρά πτηνά, κατά τη διάρκεια της πτήσης, η καρδιά συσπάται περισσότερες από 1000 φορές/λεπτό.
Εκκριτικά όργανατα πουλιά αντιπροσωπεύονται από ζευγαρωμένους δευτερεύοντες (πυελικούς) νεφρούς. Είναι μεγάλα σε μέγεθος και βρίσκονται στην εσοχή των οστών της λεκάνης. Οι ουρητήρες εκτείνονται από τα νεφρά και ανοίγουν στην κλοάκα. Δεν υπάρχει κύστη, επομένως τα ούρα δεν κατακρατούνται στο σώμα.
Νευρικό σύστημα στα πουλιά είναι πιο δύσκολο από ότι στα ερπετά. Ο εγκέφαλος διακρίνεται από τα μεγάλα ημισφαίρια, τη σημαντική ανάπτυξη του οπτικού θαλάμου και τη μεγάλη παρεγκεφαλίδα. Η διεύρυνση του μεσεγκεφάλου σχετίζεται με αυξημένη όραση στα πτηνά. Η μεγάλη παρεγκεφαλίδα είναι υπεύθυνη για την πτήση, η οποία απαιτεί ακριβώς συντονισμένες κινήσεις. Υπάρχουν 12 ζεύγη κρανιακών νεύρων που προέρχονται από τον εγκέφαλο.
Από αισθητήρια όργαναΗ όραση είναι ιδιαίτερα καλά ανεπτυγμένη: τα μάτια είναι μεγάλα, εξοπλισμένα με άνω και κάτω βλέφαρα και μεμβράνη διέγερσης (τρίτο βλέφαρο). Έγχρωμη όραση. Μεγαλύτερη οπτική οξύτητα παρέχεται από τη διπλή προσαρμογή: μια αλλαγή στο σχήμα του φακού και την απόσταση μεταξύ του φακού και του αμφιβληστροειδή. Τα όργανα ακοής αποτελούνται από το έσω και το μέσο αυτί, το τύμπανο είναι κάπως εσοχή. Τα οσφρητικά όργανα είναι ελάχιστα αναπτυγμένα.
Αναπαραγωγήγίνεται με την ωοτοκία. Τα πουλιά είναι δίοικα. ο σεξουαλικός διμορφισμός είναι έντονος. η γονιμοποίηση είναι εσωτερική. Αναπαραγωγικό σύστημαΤο αρσενικό αποτελείται από δύο όρχεις και σπόρους, που ανοίγουν στην κλοάκα. Αναπτύσσεται η αριστερή ωοθήκη και η ωοθήκη, η οποία ανοίγει στην κλοάκα. Μετά τη γονιμοποίηση, το ωάριο κινείται αργά μέσα από τον ωαγωγό και καλύπτεται με μια πρωτεϊνική επικάλυψη. Στο κατώτερο, διογκωμένο τμήμα του ωοθηκικού πόρου (μήτρα), καλύπτεται με λεπτές μεμβράνες και κελύφη του υποκύτους και εισέρχεται στην κλοάκα μέσω του στενού κόλπου. Η ανάπτυξη του εμβρύου γίνεται υπό την προστασία των εμβρυϊκών μεμβρανών.
Η ανάπτυξη του εμβρύου των πτηνών ξεκινά από έναν μικρό βλαστικό δίσκο που βρίσκεται στην επιφάνεια του κρόκου. Τα αυγά των πτηνών είναι μεγάλα σε μέγεθος, καθώς περιέχουν πολλά θρεπτικά συστατικά με τη μορφή κρόκου και λευκού. Ο κρόκος κρατιέται σε σχοινιά (που αποτελούνται από χοντρό λευκό) στο κέντρο του αυγού. Λόγω του χαμηλού ειδικού βάρους του, ο βλαστικός δίσκος βρίσκεται στην κορυφή σε οποιαδήποτε θέση του ωαρίου. Έχει μεγάλη αξίακατά την επώαση, καθώς το έμβρυο λαμβάνει περισσότερη θερμότητα. Το λευκό καλύπτεται με δύο μεμβράνες υποκέλυφος, που αποκλίνουν στο αμβλύ άκρο του αυγού και σχηματίζουν έναν θάλαμο αέρα. Το εξωτερικό του αυγού καλύπτεται με ένα ασβεστούχο κέλυφος, το οποίο έχει μεγάλο αριθμό πόρων. Μέσω των πόρων, γίνεται ανταλλαγή αερίων μεταξύ του εμβρύου και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Το κέλυφος καλύπτεται με μια λεπτή μεμβράνη supershell που προστατεύει το αυγό από τη διείσδυση βακτηρίων. Η ανάπτυξη του εμβρύου γίνεται υπό την προστασία των εμβρυϊκών μεμβρανών.
Η επώαση στα πτηνά διαρκεί για διαφορετικές χρονικές περιόδους: σε ένα περιστέρι διαρκεί 16-18 ημέρες, σε ένα κοτόπουλο - 21 ημέρες, σε μια αφρικανική στρουθοκάμηλο - έως και 40 ημέρες. Μετά την επώαση, τα αυγά εκκολάπτονται σε νεοσσούς. Σε ορισμένα πτηνά, οι νεοσσοί καλύπτονται με παχύ πούπουλα και είναι ικανοί για έναν ανεξάρτητο τρόπο ζωής (πουλιά γόνου). Σε άλλες, οι νεοσσοί δεν καλύπτονται με φτερά και για πολύ καιρόπου τρέφονται από τους γονείς (κοτάκια). Στα ζώα γόνου περιλαμβάνονται οι Γαλλιόμορφοι, οι Ανσερίμορφοι, οι γερανοί και οι στρουθοκάμηλοι. Στους νεοσσούς περιλαμβάνονται οι περαστικοί, οι δρυοκολάπτες και τα περιστέρια. Υπάρχει μια ενδιάμεση ομάδα - αυτοί είναι γλάροι, ημερήσιοι θηρευτές. Ανάλογα με την ανάπτυξή τους, μπορούν να ταξινομηθούν ως ζώα γόνου και ανάλογα με τη φύση της διατροφής τους μπορούν να ταξινομηθούν ως φωλιά.
Τα καθιστικά πουλιά ζουν σε ορισμένες περιοχές, τα νομαδικά πουλιά πετούν προς τα νότια, τα αποδημητικά πουλιά πετούν σε θερμές χώρες και διαχειμάζουν εκεί.
Η κατηγορία Πτηνά περιλαμβάνει τις υπερτάξεις Πιγκουίνους, Στρουθοκαμήλους ή Στρουθοκάμηλους, Καρίνας. Η γεωγραφική κατανομή των πτηνών είναι ευρεία. Και προσαρμόστηκαν σε ποικίλες συνθήκες διαβίωσης.
Το μεγαλύτερο μέρος των πουλιών σε πολιτιστικά τοπία (πάρκα, κήποι, λιβάδια, χωράφια) είναι εκπρόσωποι της τάξης των περαστικών. Πρόκειται για εντομοφάγα πουλιά μικρού έως μεσαίου μεγέθους. Αυτά περιλαμβάνουν τα σπουργίτια, τα βυζιά, τα χελιδόνια, τα αηδόνια, τις κίσσες, τις τσούχτρες, τις κορυδαλλές κ.λπ.
Τα πουλιά που ζουν στα δάση έχουν προσαρμοστεί για να σκαρφαλώνουν στα δέντρα τα νύχια τους είναι πολύ κοφτερά και έντονα κυρτά. Μπορούν να τρέφονται με προνύμφες εντόμων και άγρια μούρα. Στα πτηνά του δάσους περιλαμβάνονται οι δρυοκολάπτες, οι ξυλοπετεινοί, οι μαυροπετεινοί κ.λπ.
Μερικά πουλιά έχουν προσαρμοστεί στο να ζουν σε λίμνες και βάλτους: έχουν μεμβράνες στα πόδια τους. επιπλέον υπάρχει ο κόκκυγος αδένας του οποίου οι εκκρίσεις χρειάζονται για την προστασία από το νερό. Στα υδρόβια πτηνά περιλαμβάνονται οι πάπιες αγριόπαπιας, οι πιγκουίνοι κ.λπ.
Οι ανοιχτοί χώροι των στεπών και των ερήμων κατοικούνται από πουλιά που κινούνται κυρίως με τρέξιμο ή περπάτημα: τα φτερά είναι κοντά και φαρδιά, τα πόδια είναι δυνατά με κοντά δάχτυλα. Αυτά περιλαμβάνουν γερανούς, στρουθοκαμήλους και μπάτσους. Τρέφονται με φυτικές τροφές, έντομα και μερικές φορές μικρά τρωκτικά.
Ανάμεσα στα αρπακτικά υπάρχουν ημερόβια που κυνηγούν κατά τη διάρκεια της ημέρας (γύπες, γεράκια, γεράκια, αετοί κ.λπ.), και τα νυκτόβια (κουκουβάγιες, μπούφοι). Τρέφονται με ζώα, μερικές φορές ψάρια και έντομα. Έχουν αιχμηρά νύχια, ισχυρό ράμφος και καλή όραση.
Τα πουλιά ρυθμίζουν τον αριθμό των εντόμων και των μικρών τρωκτικών. Συμμετοχή στη διανομή και την επικονίαση των σπόρων. Πολλοί στολίζουν φυσικά τοπία και τα ζωντανεύουν με το τραγούδι τους. Τα οφέλη και οι βλάβες των πτηνών είναι σχετικά. Υποστηρίζουν φυσικές εστίες ανθρώπινων ασθενειών ως φύλακες και τροφοδότες των φορέων αυτών των ασθενειών. τα πτηνά συμμετέχουν στην κυκλοφορία ιογενών ασθενειών (ορνίθωση, γρίπη, εγκεφαλίτιδα).
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Δοκιμή
Τύπος
:
τεστ με θέμα "Ερπετά και πουλιά"
Είδος
:
βιολογία
Τάξη
:
7
Συντάχθηκε από
καθήκοντα
:
Gareishina Inna Georgievna
Μεταξύ των μεγάλων ειδών κροκοδείλων, ορισμένα άτομα μπορούν να ζήσουν έως και 120 χρόνια. Πόσες φορές μπορεί να ζήσει περισσότερο ένας κροκόδειλος; Γράψτε την απάντηση ως αριθμό.
Οι πιγκουίνοι είναι κάτοικοι του νότιου ημισφαιρίου της Γης. Ο μεγαλύτερος πιγκουίνος είναι ο αυτοκράτορας, ύψους περίπου 1 μ., και φωλιάζει στην πιο κρύα ήπειρο - την Ανταρκτική. Ο μικρότερος - ο μικρός πιγκουίνος, ύψους μόνο περίπου 40 εκατοστών, φωλιάζει σχεδόν στον ισημερινό, στα νησιά Γκαλαπάγκος. Πόσα εκατοστά είναι πιο ψηλός ο αυτοκρατορικός πιγκουίνος από τον μικρό; Γράψτε την απάντηση σε εκατοστά, ως αριθμό.
Το μεγαλύτερο πουλί στη Γη είναι η αφρικανική στρουθοκάμηλος. Το ύψος του (πάνω από 2,5 μ.) ξεπερνά το ύψος ενός ατόμου. Δεν μπορεί να πετάξει. Διαθέτοντας ισχυρά πόδια, αυτό το πουλί είναι ικανό να τρέχει με ταχύτητα 60 χλμ. την ώρα. Πόσα χιλιόμετρα μπορεί να τρέξει μια στρουθοκάμηλος σε 10 λεπτά; Γράψτε την απάντηση ως αριθμό.
Βάρος αυγό κοτόπουλουπερίπου 60 γραμμάρια και αυγά αφρικανικής στρουθοκαμήλου - 25 φορές περισσότερο. Ποια είναι η μάζα ενός αυγού στρουθοκαμήλου; Γράψτε την απάντηση ως αριθμό.
Στην κατηγορία των ερπετών ή ερπετών μεγαλύτερος αριθμόςΥπάρχουν περίπου 3.500 είδη στην τάξη των σαυρών και υπάρχουν 500 λιγότερα είδη στην τάξη των φιδιών. Η τάξη των χελωνών είναι περίπου 10 φορές μικρότερη σε αριθμό από τα φίδια και η τάξη των κροκοδείλων έχει 15 φορές λιγότερα είδη από τις χελώνες. Το ράμφος περιλαμβάνει tuataria, τα οποία επιβιώνουν μόνο στη Νέα Ζηλανδία, υπάρχουν 10 φορές λιγότερα από αυτά των κροκόδειλων. Πόσα είδη περιέχει κάθε σειρά ερπετών; Η απάντηση θα είναι τέσσερις αριθμοί.
Το παρδαλό μυγοπαγίδα φέρνει περίπου 500 ασπόνδυλα ζώα στους νεοσσούς του την ημέρα. Πόσα ασπόνδυλα θα ταΐσει τους νεοσσούς της σε 16 ημέρες μέχρι να πετάξουν έξω από τη φωλιά; Γράψτε την απάντηση ως αριθμό.
Ο γκρίζος ερωδιός έχει 3-7 πρασινομπλε αυγά σε πλήρη συμπλέκτη. Πόσους νεοσσούς μπορεί να έχει ένα ζευγάρι ερωδιών σε τρία χρόνια αν κάθε συμπλέκτης περιέχει 6 αυγά; Γράψτε την απάντηση ως αριθμό.
Τα σπουργίτια μπορούν να θεωρηθούν τυπικά σαρκοφάγα πουλιά, αλλά ταΐζουν τους νεοσσούς τους με ασπόνδυλα ζώα, κυρίως έντομα. Κατά την περίοδο ταΐσματος των νεοσσών, σε μόλις δύο εβδομάδες, ένα ζευγάρι σπουργίτια ταΐζει τα αδηφάγα μωρά τους περίπου 1,4 κιλά έντομα, αράχνες και μαλάκια. Πόσα γραμμάρια ασπόνδυλων ταΐζουν τα σπουργίτια τους νεοσσούς τους σε 1 ημέρα; Γράψτε την απάντηση ως αριθμό.
Η μείωση του αριθμού των χελωνών των Γκαλαπάγκος ξεκίνησε τον 18ο αιώνα και οι πληθυσμοί αποκαθίστανται επί του παρόντος από τον άνθρωπο. Η μεγαλύτερη χελώνα ζει στα νησιά Γκαλαπάγκος το μήκος του κελύφους της μπορεί να φτάσει το ενάμισι μέτρο και το βάρος της μπορεί να φτάσει τα διακόσια κιλά. Η μεγαλύτερη θαλάσσια χελώνα είναι 50 εκατοστά μεγαλύτερη και το βάρος της είναι 2,5 φορές μεγαλύτερο από αυτό ενός είδους ξηράς. Ποια είναι η μάζα και το μήκος του σώματος μιας θαλάσσιας χελώνας; Η απάντηση θα είναι δύο αριθμοί.
ΣΗΜΑ Α) καρδιά τεσσάρων θαλάμων Β) ξηρό, λεπτό δέρμα, καλυμμένο με κεράτινα λέπια και πλάκες Γ) καλά ανεπτυγμένη φροντίδα για τους απογόνους
Δ) το αίμα στην καρδιά είναι ανάμεικτο
Δ) η θερμοκρασία του σώματος είναι υψηλή και σταθερή
Ε) καρδιά τριών θαλάμων με ατελές διάφραγμα στην κοιλία
1) Ερπετά 2) Πουλιά
Η ουρά τον βοηθά στο κυνήγι. Το χτύπημα της ουράς του είναι επικίνδυνο ακόμα και για μεγάλα ζώα. Καλυμμένο με κερατώδεις πλάκες, είναι βαρύ σαν κούτσουρο. Με την ισχυρή ουρά του, αυτό το ζώο χτυπά το θήραμά του από τα πόδια του, το πετάει και το πιάνει με το τεράστιο οδοντωτό στόμα του. 1) ιγκουάνα, 2) σαύρα παρακολούθησης, 3) κροκόδειλος, 4) ανακόντα, 5) μόλοχ. Η απάντηση θα είναι ένας αριθμός.
Οι προσαρμογές των πτηνών για πτήση περιλαμβάνουν:
Τροποποιημένα άκρα
Καλή όσφρηση
Ένας κύκλος κυκλοφορίας αίματος και πνευμονικής αναπνοής
Κοίλα οστά στον σκελετό
Παρουσία δωδεκαδακτύλου και ορθού
Χωρίς κύστη
Επιλέξτε τις σωστές δηλώσεις. Η απάντηση θα είναι μια σειρά αριθμών.
Η αναπνευστική επιφάνεια των πνευμόνων της σαύρας είναι μεγαλύτερη από αυτή του τρίτωνα
Όλα τα ερπετά έχουν καρδιά τριών θαλάμων
Τα ερπετά γεννούν αυγά
Στα ερπετά των βόρειων περιοχών, οι γεννήσεις ζωντανών είναι συχνότερες
Η καρδιά της σαύρας έχει πλήρες μεσοκοιλιακό διάφραγμα
Τα ερπετά έχουν πολλούς ιδρωτοποιούς και σμηγματογόνους αδένες στο δέρμα τους.
Στην τροφική αλυσίδα, ο χαρταετός είναι δευτερεύων καταναλωτής γιατί:
Ετερότροφος
Αρπακτικό
Χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια
Ρυθμίζει τον αριθμό των ζώων που τρώει
Μεταλλοποιεί τα οργανικά υπολείμματα
Τρέφεται με αδύναμα και άρρωστα ζώα
Σημαντικές εξελικτικές, προοδευτικές αποκτήσεις πτηνών είναι:
Ο εγκέφαλος έχει πέντε τμήματα
Εντατικός μεταβολισμός
Μικτό αίμα στην καρδιά
Οστό κρανίο
Ράμφος χωρίς δόντια
Ελαφριά και δύναμη του σκελετού
Σωστές Απαντήσεις
| Αριθμός εργασίας | Απάντηση |
| 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 |
Στόχοι μαθήματος:
- Βεβαιωθείτε ότι οι μαθητές αποκτούν γνώσεις σχετικά με τις διαδικασίες ζωής των πτηνών, τα δομικά χαρακτηριστικά τους εσωτερικά όργανασε σχέση με λειτουργίες, προσαρμοστικότητα στην πτήση.
- Δείξτε την πολυπλοκότητα της οργάνωσης της εσωτερικής δομής των πτηνών σε σύγκριση με τα ερπετά.
- Να διδάξει να αναγνωρίζει τα συστήματα οργάνων της τάξης των πτηνών, να καθιερώνει τη σχέση μεταξύ της δομής και της λειτουργίας των οργάνων.
- Να διδάξει πώς να αναγνωρίζει την προσαρμοστικότητα των οργανισμών στο περιβάλλον τους.
Τύπος μαθήματος:μάθημα εκμάθησης νέου υλικού.
Μορφή μαθήματος:ένα μάθημα για την απόκτηση νέων γνώσεων μέσω ανεξάρτητης εργασίας, ομαδικής εργασίας και μεθόδου μερικής αναζήτησης.
Εξοπλισμός:
- σκελετός πουλιού, μοντέλο "Vertebrate Brain"?
- πίνακες «Τάξη πουλερικών. Περιστέρι», «Κύριες κατηγορίες σπονδυλωτών»
ΠΡΟΟΔΟΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
Ι. Οργανωτική στιγμή
II. Επικαιροποίηση γνώσεων αναφοράς
«Μια ουγγιά εμπειρίας και εργασίας αξίζει περισσότερο από έναν τόνο θεωρίας». (Dewey).
Πριν από εκατομμύρια χρόνια εμφανίστηκαν τα πρώτα πουλιά. Και ο μέχρι τότε ζοφερός κόσμος, που κατοικούνταν μόνο από δεινόσαυρους, αντηχούσε από το τραγούδι των πουλιών. Και εκατομμύρια χρόνια αργότερα, ένας άνθρωπος περπάτησε στη γη που ήταν σε θέση να εκτιμήσει αυτό το τραγούδι. Ο άντρας σήκωσε το κεφάλι του και υπήρχε ένας κορυδαλλός στον ουρανό! Τραγουδάει, τραγουδάει, κουνάει τα φτερά του!
Ο άντρας σήκωσε το κεφάλι του και είδε έναν πελαργό που είχε φτιάξει μια φωλιά στην κορυφή μιας ψηλής βελανιδιάς, ακριβώς πάνω από τη στέγη του σπιτιού του. Ο πελαργός στέκεται στο ένα πόδι, χτυπά το ράμφος του, βγάζει κλάσματα και θέλει να ευχαριστήσει τον πελαργό!
Ο άντρας σήκωσε το κεφάλι ψηλά - κι εκεί ο αετός πετάει, ελεύθερα, εύκολα! «Μακάρι να μπορούσα να το κάνω κι αυτό», σκέφτηκε ο άντρας, έφτιαξε φτερά και πετάχτηκε κάτω από το καμπαναριό. Ρίχτηκε κάτω περισσότερες από μία φορές πριν ανέβει στα ύψη, βασιζόμενος όχι στη δύναμη των μυών του, αλλά στη δύναμη του μυαλού του. Και γεννήθηκε η αεροπορία. Τα αεροπλάνα πετούν πιο γρήγορα από τον ήχο, μακριά από τα πουλιά. Αλλά όσον αφορά την αποτελεσματικότητα της πτήσης, τα πουλιά είναι ανέφικτα. Ένας τσιμπούκος πετά 100 χλμ με ένα γραμμάριο λίπους!
Νέοι πλοηγοί αποφοιτούν από στρατιωτικές σχολές. Ένα πλοίο ή αεροπλάνο μπορεί να σας μεταφέρει σε οποιοδήποτε σημείο της γης. Αλλά τα πουλιά, επιστρέφοντας κοντά μας μετά το χειμώνα, βρίσκουν ορόσημα που είναι γνωστά μόνο σε αυτά και προσγειώνονται ακριβώς στο ίδιο ξέφωτο από το οποίο ξεκίνησαν το φθινόπωρο!
Τα πουλιά βλέπουν τέλεια, και δεν είναι τυχαίο που λέμε: "Εγρήγορση σαν γεράκι!" Ακούνε και τραγουδούν τέλεια! Ο φθινοπωρινός κήπος είναι βαρετός χωρίς αυτούς, και χαιρόμαστε την επιστροφή τους την άνοιξη. Τι να πω! Τα πουλιά είναι πουλιά!
Σήμερα στην τάξη εσείς και εγώ θα είμαστε νέοι ερευνητές και θα είμαι ο επιβλέπων σας. Θα πρέπει να λύσουμε ένα δύσκολο πρόβλημα μαζί:
- Ποια είναι τα χαρακτηριστικά εσωτερική δομήεπιτρέπουν στα πουλιά να πετούν.
Αλλά πρέπει να θυμόμαστε από το υλικό που μελετήθηκε:
- Ποια χαρακτηριστικά της εξωτερικής δομής επιτρέπουν στα πουλιά να πετούν στον ουρανό;
Προτεινόμενες απαντήσεις:
- Βελτιωμένο σχήμα σώματος
- Καλυμμένο με φτερά
- Λείπουν δόντια
- Κοίλα οστά
- λιωμένος σκελετός
Ας επαναλάβουμε την ύλη από το προηγούμενο μάθημα: «Μυοσκελετικό σύστημα»
- Ατομική έρευνα
- Εργασία με κάρτες
III. Ατομική εργασίαμε κάρτες
Καθιερώστε μια αντιστοιχία μεταξύ των οστών και των τμημάτων των άκρων στα οποία ανήκουν.
Οστά:
α) Μηριαίο οστό.
β) Ο βραχίονας.
γ) Κνήμη.
δ) Αντιβράχιο.
δ) Κνήμη.
ε) Δάχτυλα των ποδιών.
Τμήματα άκρων:
1. Ελεύθερο κάτω άκρο.
2. Ελεύθερο άνω άκρο.
Βρείτε λάθη στο κείμενο που δίνεται, υποδείξτε τους αριθμούς των προτάσεων που έγιναν, γράψτε αυτές τις προτάσεις χωρίς λάθη.
- Η ζώνη των πρόσθιων άκρων σχηματίζεται από: το στέρνο, δύο κλείδες, δύο κόκκαλα.
- Το μήκος του λαιμού στα πουλιά εξαρτάται από τον αριθμό των σπονδύλων και το μήκος του σώματός τους.
- Ο σκελετός του ελεύθερου πρόσθιου άκρου αποτελείται από το βραχιόνιο οστό, ένα οστό του αντιβραχίου και τα οστά του χεριού.
- Ο ταρσός στα πουλιά είναι το αποτέλεσμα μιας προσαρμογής στο αυξανόμενο μήκος του βήματος όταν περπατάτε στα πίσω άκρα.
IV. Εκμάθηση νέου υλικού
Οι μαθητές εργάζονται σε ζευγάρια. Κάθε ζευγάρι λαμβάνει μια εργασία που πρέπει να ολοκληρωθεί διαβάζοντας τις σχετικές ενότητες του σχολικού βιβλίου.
Ομάδα Ι. Πεπτικό και απεκκριτικό σύστημα
1. Ονομάστε τα όργανα του πεπτικού συστήματος.
Στη διαδικασία της εξέλιξης, τα πουλιά έχουν αναπτύξει χαρακτηριστικά πεπτικό σύστημαπου σχετίζονται με την πτήση. Σημειώστε τα στο τετράδιό σας.
2. Ονομάστε τα απεκκριτικά όργανα των πτηνών. Είναι γνωστό ότι τα νεφρά των πτηνών είναι μεγάλα. Ποιος πιστεύετε ότι είναι ο λόγος για αυτό; Ποιες λειτουργίες επιτελεί η κλοάκα; Πώς εξηγείτε την απουσία κύστης στα πτηνά;
3. Τι προκάλεσε τη διαίρεση του στομάχου σε αδενικό και μυϊκό στα πτηνά; Σε ποιο όργανο πραγματοποιείται η μηχανική επεξεργασία των τροφίμων λόγω απουσίας δοντιών;
Ομάδα II. Αναπνευστικό σύστημα
1. Εξετάστε τη δομή των αναπνευστικών οργάνων των πτηνών.
2. Καταγράψτε τα δομικά χαρακτηριστικά του αναπνευστικού συστήματος των πτηνών που σχετίζονται με την πτήση σε ένα σημειωματάριο.
3. Χρησιμοποιώντας ένα σχέδιο, γράψτε μια ιστορία σχετικά με την κατεύθυνση της κίνησης του αέρα στα αναπνευστικά όργανα του πουλιού κατά την εισπνοή και την εκπνοή. Πώς αναπνέουν τα πουλιά κατά την ανάπαυση; Κατά τη διάρκεια της πτήσης; Τι είναι η διπλή αναπνοή; Ποια είναι η σημασία του;
III ομάδα. Κυκλοφορικό σύστημα, μεταβολισμός
1. Η μεταφορά ουσιών στο σώμα των πτηνών πραγματοποιείται, όπως σε όλα τα σπονδυλωτά, με τη χρήση του κυκλοφορικού συστήματος. Ποιο γενικό δομικό σχέδιο είναι χαρακτηριστικό του κυκλοφορικού συστήματος των σπονδυλωτών; Ποια χαρακτηριστικά του κυκλοφορικού συστήματος των πτηνών δείχνουν ότι έχει πιο περίπλοκη δομή σε σύγκριση με τα ερπετά; Σημειώστε τα στο τετράδιό σας.
2. Χρησιμοποιώντας το σχέδιο, προσδιορίστε την κατεύθυνση της κίνησης του αίματος μέσω του αγγείου. Υποδείξτε πού αρχίζει και τελειώνει η συστηματική κυκλοφορία. πνευμονική κυκλοφορία.
3. Ποια είναι η σημασία της παρουσίας τετράχωρης καρδιάς στα πτηνά; Τι είδους αίμα ρέει στα όργανα του σώματος; Στους πνεύμονες; Ποια σχέση υπάρχει μεταξύ της δομής του κυκλοφορικού συστήματος και του μεταβολισμού στα πτηνά;
IV ομάδα. Αναπαραγωγικό σύστημα οργάνων
1. Γράψτε στο σημειωματάριό σας τα χαρακτηριστικά του αναπαραγωγικού συστήματος που σχετίζονται με την πτήση.
2. Το σχήμα δείχνει το σύστημα αναπαραγωγικών οργάνων. Ονομάστε και αποκαλύψτε το νόημα καθενός από αυτά. Πού γίνεται η γονιμοποίηση στα πτηνά;
3. Επιλέξτε τη σωστή πρόταση:
α) Στα πτηνά, κατά κανόνα, λειτουργεί μία ωοθήκη.
β) Πολλά ωάρια ωριμάζουν στην ωοθήκη ταυτόχρονα.
γ) Ο κρόκος θεωρείται το κατάλληλο αυγό.
δ) Η γονιμοποίηση στα πτηνά είναι εξωτερική.
V ομάδα. Νευρικό σύστημα πτηνών
1. Κοιτάξτε το σχέδιο. Καταγράψτε τα μέρη του νευρικού συστήματος των πτηνών. Ποια χαρακτηριστικά της δομής του εγκεφάλου των πτηνών δείχνουν υψηλότερο επίπεδο ανάπτυξής του σε σύγκριση με τα ερπετά; Σημειώστε τα στο τετράδιό σας.
2. Τα πουλιά χαρακτηρίζονται από πιο περίπλοκη συμπεριφορά σε σύγκριση με τα ψάρια, τα αμφίβια και τα ερπετά. Δώστε παραδείγματα περίπλοκης συμπεριφοράς πτηνών. Ποια είναι η σχέση μεταξύ της συμπεριφοράς των πτηνών και του επιπέδου οργάνωσης του νευρικού τους συστήματος;
3. Μεταξύ των παραδειγμάτων που αναφέρονται παρακάτω, δώστε ένα εξαρτημένο αντανακλαστικό:
α) κατασκευή φωλιών.
β) νεοσσοί εκκόλαψης.
γ) τα κοτόπουλα τρέχουν στη φωνή του ιδιοκτήτη.
δ) οι κότες ραμφίζουν τα πάντα.
Μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, οι μαθητές προετοιμάζονται για δύο έως τρία λεπτά για να απαντήσουν προφορικά στις ερωτήσεις της εργασίας και μετά μιλούν εκ περιτροπής. Οι μαθητές άλλων ομάδων καταγράφουν τα χαρακτηριστικά κάθε συστήματος στο τετράδιό τους, συμπληρώνοντας τον πίνακα.
V. Ενοποίηση
Γνωστικές εργασίες:
1. Η πέψη στα πτηνά γίνεται πολύ γρήγορα. Οι μικρές κουκουβάγιες (μικρές κουκουβάγιες) χωνεύουν ένα ποντίκι σε 4 ώρες, ένα γκρίζο τσιράκι σε 3 ώρες. Τα ζουμερά μούρα σε πασερίνες περνούν από τα έντερα σε 8-10 λεπτά. Τα εντομοφάγα πουλιά γεμίζουν το στομάχι τους 5-6 φορές την ημέρα, τα σαρκοφάγα πουλιά - δύο φορές. Τα αρπακτικά τρώνε μία ή δύο φορές την ημέρα.
Ποια είναι η σημασία του υψηλού ποσοστού πέψης των πτηνών για τη φυσική κοινότητα;
2. Τα πουλιά έχουν δέρμα αδιαπέραστο από το νερό και δεν έχουν ιδρωτοποιούς αδένες. Ωστόσο, κατά τον αερισμό χάνεται σημαντική ποσότητα νερού. Μερικά μικρά πουλιά μπορούν να χάσουν έως και το 35% του σωματικού τους βάρους την ημέρα.
Πώς να λύσετε το πρόβλημα της αφυδάτωσης στα πουλιά; Η απέκκριση είναι ίδια στα θαλασσοπούλια και στα πουλιά του δάσους; Γιατί πιστεύετε ότι τα πουλιά δεν έχουν κύστη;
3. Ποια χαρακτηριστικά της εσωτερικής δομής των πτηνών τους επιτρέπουν να ανεβαίνουν στον ουρανό;
Επιλέξτε τις σωστές απαντήσεις:
1. Σημάδι ότι τα πουλιά είναι προσαρμοσμένα να πετούν:
α) η εμφάνιση τετράχωρης καρδιάς
β) κεράτινα scutes στα πόδια
γ) η παρουσία κοίλων οστών
δ) παρουσία του κόκκυγα αδένα
2. Η ταχεία πέψη των τροφών είναι μια προσαρμογή σε:
α) τη φύση του φαγητού
β) ταΐζοντας τα μικρά
γ) πτήση
δ) την ανάγκη διαρκούς αποθήκευσης τροφίμων
3. Η προσαρμογή του κυκλοφορικού συστήματος των πτηνών στην πτήση είναι σε μεγάλο βαθμό:
α) δομή της καρδιάς
β) αύξηση της ποσότητας αίματος στο σώμα
γ) υψηλή ταχύτητα ροής αίματος
δ) χαμηλή ροή αίματος
4. Επιλέξτε τις σωστές δηλώσεις.
α) τα μικρά πουλιά έχουν χαμηλότερο ρυθμό αναπνοής από τα μεγάλα πουλιά
β) υπάρχουν περίπου 9000 είδη πουλιών στη γη
γ) στη διαδικασία της εξέλιξης, τα πουλιά ανέπτυξαν τον εγκέφαλο, και ιδιαίτερα την παρεγκεφαλίδα
δ) όλα τα πτηνά διατηρούν την τροφή με τα δόντια τους
δ) όλα τα πτηνά είναι θερμόαιμα ζώα
στ) η ταχύτητα πτήσης ενός πουλιού εξαρτάται από το σωματικό βάρος
5. Σημαντικές εξελικτικές, προοδευτικές αποκτήσεις πτηνών είναι:
α) ο εγκέφαλος πέντε τμημάτων
β) έντονο μεταβολισμό
γ) μικτό αίμα στην καρδιά
δ) οστέινο κρανίο
δ) ράμφος χωρίς δόντια
ε) ελαφρότητα και αντοχή του σκελετού
6. Οι προσαρμογές των πτηνών στην πτήση μπορούν να εξεταστούν:
α) τροποποιημένα άκρα
β) καλή όσφρηση
γ) ένας κύκλος κυκλοφορίας αίματος και πνευμονικής αναπνοής
δ) κοίλα οστά στον σκελετό
ε) η παρουσία του δωδεκαδακτύλου και του ορθού
ε) απουσία κύστης
7. Ευθυγραμμίστε τη διαδρομή τροφής για τα πουλιά με τη σωστή σειρά:
α) φάρυγγα
β) στομάχι
γ) στοματική κοιλότητα
δ) οισοφάγος
δ) έντερα
ε) κλοάκα
ζ) βρογχοκήλη
VI. Αντανάκλαση
- Τι μάθατε σε αυτό το μάθημα σήμερα;
- Τι σου άρεσε;
- Τι δεν λειτούργησε;
Οι βαθμοί των μαθημάτων μπορούν να εκχωρηθούν χρησιμοποιώντας μια ποικιλία προσεγγίσεων. Για παράδειγμα, το πιο δραστήριο ζευγάρι και το πιο ενεργό μέλος του ζευγαριού βαθμολογείται με 5.
VII. Σχολική εργασία στο σπίτι
- Παράγραφος 55, 56.
- Ομαδική εργασία: κάθε ζευγάρι γράφει ερωτήσεις δοκιμής για το θέμα.
