Лабораторная работа №6

Тема: «Приспособленность организмов к среде обитания».

Цель: закрепления понятия приспособленности организмов к среде обитания, закрепить умение выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания.

Оборудование: Гербарные образцы растений или комнатного растения, чучела или рисунки животных различных мест обитания.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить теоретические сведения.

2. Выполнить лабораторные исследования.

3. Ответить на контрольные вопросы.

4. Защитить у преподавателя.

Теоретические сведения

Многообразие приспособленности. Внешнее и внутреннее строение, инстинкты, поведение животных характеризуется приспособленностью к условиям их жизни. Разберитесь, в чем выражается приспособленность животных, изображенных на форзацах 2 и 4, а также рисунках 7 и 8. в одной и той же среде разных животных имеют разные приспособления. Крот роет землю конечностями, а слепыш проделывает подземные ходы головой и сильными резцами. Тюлень плавает при помощи ластов, а дельфин хвостового плавника.

Различные приспособления обеспечивают перекрестное опыление растений (приведите примеры). Нежные весенние ростки ветреницы и голубой перелески переносят температуру ниже нуля благодаря концентрированному раствору сахара в клеточном соке. Низкорослость, мелколистность, поверхностное расположение корней деревьев и кустарников, очень быстрое развитие растительности весной и летом – во всем этом сказывается приспособленность к жизни в тундре.

Различия интенсивность размножения служит важным приспособлением к сохранению вида, его популяций. Наиболее многочисленное потомство у видов, у которых оно в массе уничтожается (черви – паразиты, многие виды рыб), и немногочисленное – у видов с развитием инстинктов заботы о потомстве. Колюшка откладывает всего 120 – 150 икринок в гнездо, построенное самцом, который охраняет оплодотворенную икру и мальков. Треска мечет до 4 млн. икринок и потомство не охраняет.

Происхождение приспособленности организмов. Теория Дарвина материалистически объясняет появление сложных и многообразных приспособлений к конкретным условиям окружающей среды. Рассмотрим строения, и функции организма выражается в его соотношениях только с конкретной внешней средой.

Любая приспособленность помогает организмам выжить лишь в тех условиях, в которых она выработалась естественным отбором. Но и в этих условиях она относительна. В яркий солнечный день зимой белая куропатка выдает себя тенью на снегу. Заяц – беляк не заметный на снегу в лесу, становится видимым на фоне темных стволов.

Наблюдения за проявлением инстинктов у животных в ряде случаев показывают их относительную целесообразность. Ночные бабочки летят на огонь, хотя и гибнут при этом. Их влечет к огню инстинкт: они собирают нектар в основном со светлых цветков, хорошо заметных ночью.

Узкая специализация органа может стать причиной гибели организма. Стриж не может взлететь с ровной поверхности, так как у него длинные крылья, но очень короткие ноги. Он взлетает, только оттолкнувшись, от какого – то края, как от трамплина.

Приспособления растений, препятствующие поеданию животными, относительны. Скот, как правило, обходит растения защищенные колючками, но верблюжью колючку (полупустыни, пустыни и сухие предгорья) охотно поедает верблюд, козы; голодный крупнорогатый скот использует и растения, защищенные колючками. Польза симбиоза – сожительства организмов, принадлежащих разным видам, например водоросли и грибы в лишайнике, - также относительна. Иногда грибные нити лишайника разрушают сожительствующие с ними водоросли.

У организмов встречаются ненужные органы и признаки, например грифельные косточки у лошадей, перепонки между пальцами у горных гусей. Хотя они никогда не опускаются на воду, остатки третьего века у обезьян и человека.

Все эти и многие другие факты говорят, что целесообразность не абсолютна, а относительна.

Экспериментальные доказательства естественного отбора. В настоящее время накопился большой экспериментальный вариант, подтверждающий наличие естественного отбора в природе, позволяющий наблюдать его течение и детализировать формы.

В течение ряда лет измеряли ширину головогрудного щита у крабов, обитающих в одной бухте (Англия), где с постройкой нового мола уменьшилась циркуляция воды и она помутнела от меловой взвеси, которую приносили две речки. Оказалось, что преимущественно выживали крабы с узким головогрудным щитом. Почему? Опыт в аквариуме показал, что у особей с широким головогрудным щитом жабры засорялись меловой взвесью и животные погибали.

Куколок бабочки – крапивницы разместили на растениях крапивы, заборах, стволах деревьев и т. д. Птицы очень быстро уничтожили подавляющее большинство куколок, оставив лишь немного на крапиве где обычно, встречается, эта бабочка.

Наблюдали за поведением крапивника (отряд воробьиных), который не клевал гусениц пяденицы с покровительственной окраской, пока они не шевелились.

Интересны данные, подтверждающие значение предостерегающей окраски в процессе естественного отбора. На опушке леса разложили насекомых 200 видов. Птицы склевали только тех, которые не обладали предостерегающей окраской.

Большинство птиц избегают перепончатокрылых насекомых с неприятным вкусом. Клюнув осу, птица от трех до шести месяцев не трогает и осовидных мух. Потом начинает клевать их, пока не попадет на осу, после чего опять долго не трогает мух.

Производились опыты по «искусственной мимикрии». Птицы охотно поедали личинок жука мучного хрущака, окрашенных безвкусной краской кармином. Часть личинок покрывали смесью краски с хинином или другим неприятным на вкус веществом. Птицы, натолкнувшись на таких личинок, переставали клевать всех окрашенных личинок. На теле личинок сделали различные рисунки, и птицы клевали только тех, у которых был не теле рисунок и они, не имели, неприятного вкуса. У птиц возник рефлекс на предупреждающие яркие сигналы и рисунки.

Рыбы (гамбузии) были помещены в бассейн с различно окрашенным дном. Птицы уничтожили 70% рыб в том бассейне, где они были более заметны, и 43% там, где они по окраске лучше подходили к фону дна.

Экспериментальное исследование естественного отбора проводилось и ботаниками. Оказалось, что у сорных растений есть биологические особенности, возникновение и развитие которых можно объяснить только приспособленностью к условиям, созданным человеческой культурой. Например, у растений рыжих (сем, крестоцветных) и торица (сем. гвоздичных) семена очень похожи по величине и массе на семена льна, посевы которого они засоряют. То же можно сказать о семенах погремка бескрылого (сем. норичниковых), засоряют посевы ржи. Сорные растения созревают обычно одновременно с культурными растениями. Семена этих растений трудно отделить друг от друга при просеивании. Человек скашивал, обмолачивал сорняки вместе с урожаем, а потом высеивал на поле. Следовательно, он невольно и бессознательно способствовал естественному отбору семян различных растений на сходство с семенами культурных растений.

Исследования.

1. Определите среду обитания растения и животного, предложенного вам для исследования.

2. Выявите черты приспособленности к среде обитания.

3. Выявить относительный характер приспособленности.

4. На основании знаний о движущих силах эволюции объясните механизм возникновения приспособлений.

Ответьте на контрольные вопросы:

1. Что такое приспособленность?

2. В чем выражается относительность приспособленности?

3. Что такое эволюция?

4. Что влияет на эволюцию?