Ո՞ր բույսերն ունեն ցողունային ծագում ունեցող փշեր: Ֆիթնեսի ծագումը օրգանիզմներում. Անապատի խոշոր կենդանիների ադապտացիաներ

Տարայի մասնաճյուղ

FSBEI HPE Օմսկի պետական ​​ագրարային համալսարան Պ.Ա. Ստոլիպին

Բուսաբուծության և գյուղատնտեսության վարչություն

«Տերևների մետամորֆոզներ (ալեհավաքներ, փշեր, ֆիլոդներ, թակարդի ապարատ)»

Կարգապահություն «Բուսաբանություն»

Ավարտեց՝ 11-րդ խմբի աշակերտ

«Ագրոնոմիա» ուսուցման ոլորտները.

Սկովրոդինա Մ.Ա.

Ստուգել է` գյուղատնտեսական գիտությունների թեկնածու, դոց

Վերեմեյ Թ.Մ.

Տերեւը բարձրագույն բույսերի հիմնական վեգետատիվ օրգաններից մեկն է, որը ցողունի վրա կողային դիրք է զբաղեցնում (կրակման առանցքը)

Տերեւը բնութագրվում է կարճ կյանքի տեւողությամբ։ Խոտաբույսերի և սաղարթավոր փայտային բույսերում տերևների կյանքի տևողությունը ընդամենը մի քանի ամիս է. մշտադալար երկշերամիկներով - սովորաբար երկու-երեք տարի; փշատերևների համար `երեքից տասը տարի: Էվոլյուցիայի ընթացքում տերեւը տարբեր կերպ է հայտնվել բույսերի տարբեր խմբերում.

էվոլյուցիայի մակրոֆիլ գիծ - բարձրագույն բույսերի մեծ մասում (պտեր, մարմնասերմ, անգիոսպերմ) տերևը ձևավորվել է առաջնային ցամաքային բույսերի ճյուղավորվող վեգետատիվ մարմնի տերմինալ կողային առանցքների (տելոմների) համակարգերի հարթեցման և հետագա միաձուլման արդյունքում, ինչպիսիք են. ռանիոֆիտներ. Միաժամանակ կորավ երկարաժամկետ գագաթային աճի և ճյուղավորվելու ունակությունը։ Միայն պտերերն ունեն տերևներ, որոնք կոչվում են տերևներ, որոնք կարող են երկարությամբ աճել, քան մյուս բույսերը.

էվոլյուցիայի միկրոֆիլային գիծ - ժամանակակից և բրածո լիկոֆիտներում տերևներն առաջացել են որպես առանցքային օրգանների էկզոգեն ելքեր (էացիա)

Պարզ տերևի ձևաբանությունը հանգում է որոշակի օրինաչափության.

.Տերևի շեղբ

կոթունիկ

Պայմաններ

Տերևի հիմքը

Տերևը կատարում է երեք հիմնական գործառույթ՝ ֆոտոսինթեզ, գազափոխանակություն և ներթափանցում։ Բացի այդ, այն կարող է լինել պաշտպանության օրգան (կշեռքներ, ողնաշար), հենարանին կցվելու (ալեհավաքներ), սննդանյութերի և ջրի մատակարարում, ինչպես նաև վեգետատիվ բազմացում։

Բազմաթիվ բույսերում նկատվում են տերևների տարբեր մետամորֆոզներ։

Ալեհավաքները թելանման են, զգայուն են հպման և հարմարեցված բարձրանալու համար: Շատ մագլցող որթատունկերի տերևների մի մասը կամ բոլորը վերածվել են ցողունների:

Դրանք ներառում են կիտրոնախոտի որոշ տեսակներ, դիոսկորեա, նաստուրցիում և այլն:

Տերևի երկակի ֆունկցիայով (ֆոտոսինթեզ և հենակետի բռնում) տերև մագլցող բույսերից էվոլյուցիայի ընթացքում հայտնվեցին վազեր, որոնց բացակայում էր տերևի մի մասը կամ ամբողջ շեղբը, որի փոխարեն զարգացավ բարձր կոնտակտային զգայունությամբ ցողուն։ Հայտնի են Poppy և Bignonaceae ընտանիքներում։

Corydalis cirriformis-ում և Dicentra basilifolia-ում փետրավոր կտրատված տերևների վերին հատվածները վերածվում են ճյուղերի: Բիգոնիայի որոշ տեսակների մոտ ալեհավաքները հագեցված են ճանկերի նմանվող կեռիկներով, ինչը մեծացնում է դրանց խարսխման գործառույթը: Բիգոնիայի մյուս տեսակների մոտ, հենակետին դիպչելուց հետո, ալեհավաքների ծայրերում առաջանում են կպչուն սկավառականման այտուցներ՝ ծծիչներ։

Բուսի, ոսպի և սովորական ոլոռի տեսակների մեջ ռաչիսի վերին մասը և, համապատասխանաբար, երեքից յոթ տերեւը ձևափոխվում են ցողունների։ Անտերև բույսում բոլոր տերևները փոքրացված են, ռախիսը մեկ ցողուն է, իսկ ֆոտոսինթեզի ֆունկցիան կատարում են երկու մեծ տերևաձև ճարմանդներ։ Շատ կզակներում որոշ տերևների կրճատումը փոխհատուցվում է ցողունի կոթունների վրա ձևավորված թեւաձև ֆոտոսինթետիկ ելքերով:

2. ՈՂՆԵՐ

Փշերը բնորոշ են չոր և տաք կլիմայական գոտիներում ապրող բույսերին, թեև դրանք տարածված են նաև այլ կլիմայական գոտիների բույսերում։ Նրանք կատարում են երկու հիմնական գործառույթ՝ նվազեցնում են բույսերի վերգետնյա մասերի գոլորշիացման մակերեսը և պաշտպանում ցողունները, կոճղերը և երիտասարդ տերևները կենդանիների կողմից ուտելուց։ Բացի այդ, որոշ ռաթթան արմավենիներ ամրացվում են հենակետին իրենց օգնությամբ։

Ամբողջ տերևի կամ դրա որևէ մասի վերածումը ողնաշարի բնորոշ է բազմաթիվ ընտանիքների տեսակների: Ամբողջովին փշերի վերածված տերևները բնորոշ են, օրինակ, կակտուսներին, որոնք տարածված են Կենտրոնական և Հարավային Ամերիկայի անապատներում, կիսաանապատներում, կաատինգաներում և սավաննաներում։ Գրեթե բոլոր կակտուսները ցողունային սուկուլենտներ են՝ կերպարանափոխված տերևներով։ Փշոտ տանձի մեջ դրանք ներկայացված են մանր (0,2...0,5 սմ երկարությամբ) հյութալի թմբուկային գոյացություններով, որոնք առաջանում են անձրեւների սեզոնին, հետո չորանում ու թափվում։ Cactaceae ենթաընտանիքի ամենախոշոր ընտանիքի տեսակների մեջ ցողունի վրա զարգացող տերևները կազմում են միայն պապիլային նման հիմքեր (ափսեը փոքրացված է), որոնց առանցքներում զարգանում են արեոլներ՝ առանցքային բողբոջներ՝ շատ կարճ միջանցքներով և փշերով, որոնք փոխակերպվում են։ բողբոջների կշեռքներ. Ողերի երկարությունը 0,1…25 սմ է։

Գիշերը կակտուսի ողնաշարը կատարում է մեկ այլ գործառույթ՝ նրանք օդից խտացնում են ջրի գոլորշիները: Սա տեղի է ունենում հետևյալ կերպ. Քամոտ եղանակին էլեկտրական լիցքեր են կուտակվում կակտուսների կնճիռների և մազերի վրա, որոնք օդից ձգում են ջրի կաթիլներ։ Այսպիսով, փշերը նպաստում են մթնոլորտում ջրի գոլորշիների խտացմանը։ Այն կլիմայական գոտիներում, որտեղ գիշերը նկատվում է մառախուղի ձևավորում (օրինակ՝ Չիլիի ափամերձ անապատներում), 95%-ով ջուր կազմող տուսասները կարողանում են հաջողությամբ զարգանալ նույնիսկ եթե տարիներ շարունակ անձրև չլինի։

Տերևի առանձին մասերը կարող են նաև փոխակերպվել փշերի։ Ամենից հաճախ ձևափոխվում են տերևի վերին մասում և դրա եզրին դուրս ցցված երակների ծայրերը, ավելի քիչ հաճախ՝ ռաչիսը և ցողունը։

Բաղադրյալ տերևների ռաչիսը կարող է փուշ դառնալ տերևների ընկնելուց հետո։ Սա ողնաշարի ծագումն է, օրինակ, արսափորների, տրագանտական ​​աստղագուշակների և որոշ սիբիրյան կարագանաների: Որոշ սաղարթավոր բույսերի ողնաշարը ձևավորվում է բշտիկներից (օրինակ՝ ակացիա, էյֆորբիա, դիոսկորեա, ինչպես նաև ռոբինիա, ունաբի, արջի ծառ և այլն) տեսակների ներկայացուցիչների մոտ։ Երբ կոթունը ընկնում է, բշտիկ-ողնաշարերը դառնում են սպիտակեցում և հետագայում բույսերը պաշտպանում կենդանիներից: Երբեմն ողնաշարերը ավելի շուտ են փայտանում: Այսպիսով, Ռոբինիայում փշերը կոշտանում են նույնիսկ երբ տերևը կանաչ է (վերևից երրորդ տերևի վրա): Երբ տերևն ընկնում է, տերևի սպիը պարզորոշ երևում է ողնաշարի միջով:

Որոշ արևադարձային բույսերի (ակացիա, ակացիա ֆլեյտա և այլն) խոշոր (մինչև 5 սմ երկարությամբ) սնամեջ սուր փշերը ծառայում են որպես մրջյունների տուն, որոնք ակտիվորեն պաշտպանում են բույսի տերևները տերևահատ մրջյուններից։ Ֆլեյտա ակացիայի ողնաշարի վերևում գտնվող փոքրիկ անցքի շնորհիվ քամու պոռթկումների ժամանակ առաջանում է սուլիչ ձայն, որն արտացոլվում է բույսի անվան մեջ:

Ծորենի շատ տեսակների մոտ տարեկան ընձյուղների տերևները վերածվում են փշերի, որոնք վերածվում են փշերի։ (տես Հավելված 3)

3. ՖԻԼՈԴԻԱ

Ֆիլոդը տերևի կոթևի կամ հիմքի փոխակերպումն է հարթ տերևի շեղբերին նման գոյացության, որն իրականացնում է ֆոտոսինթեզի ֆունկցիա: Ֆիլոդները բնորոշ են այսպես կոչված ֆիլոդ ակացիաների շատ տեսակների, որոնք ապրում են հարավարևմտյան Ավստրալիայի անապատային սավաննաներում, որտեղ չոր շրջանը տևում է ութից տասը ամիս։ Ֆիլոդիական ակացիաները բնութագրվում են էկոլոգիական հետերոֆիլիայով։ Տերեւներից մեկը մեզոմորֆ է, բարակ կոթունով և մեծ կրկնակի փետրավոր բաղադրյալ սայրով, որի բազմաթիվ և նուրբ տերևները կարող են գործել միայն բավարար խոնավության ժամանակաշրջաններում: Երբ ջերմությունը և երաշտը տեղի են ունենում, դրանք չորանում են, և ֆոտոսինթեզի գործառույթները կատարում են այլ տերևներ, որոնք ներկայացված են երկարակյաց ֆիլոդներով՝ քսերոմորֆ կառուցվածքով կերպարանափոխված կոթունիկներով։ Ֆիլոդները նման են մեկ շեղբով տերևների, խիտ, կաշվե, նույնիսկ կոշտ, երբեմն պատված խեժային նյութերով։ Բաղնիքների վերածումը ֆիլոդների բնորոշ է Հարավային Եվրոպայի և Կովկասի որոշ տեսակների:

4. ԲՌՆՈՂ ՍԱՐՔԵՐ

Միջատակեր բույսերի թակարդի սարքեր. Անգիոսպերմերի որոշ տեսակների մեջ անհատի բոլոր տերևները կամ դրանց մի մասը փոխակերպվում են թակարդի ապարատի: Այս տեսակների բույսերը ավտոտրոֆ են, բայց միևնույն ժամանակ թակարդ սարքերի օգնությամբ օգտագործում են ազոտով և ֆոսֆորով հարուստ օրգանական սնունդ՝ մարսելով կենդանիներին։

Էվոլյուցիայի այս առանձնահատուկ ճյուղերն առաջացել են ազոտի և հանքային սնուցման անբարենպաստ պայմաններում բույսերի կյանքին հարմարվելու արդյունքում։ Սրանք այն պայմաններն են, որոնք բնորոշ են արևադարձային և բարեխառն լայնությունների բարձրացած ճահիճներին և քաղցրահամ ջրային մարմիններին, որտեղ նրանք հիմնականում ապրում են։ Հանքանյութերի պարունակությամբ բարձրացված ճահիճների ջրերը մոտ են թորած ջրին։

Թակարդի ապարատի կառուցվածքը բազմազան է, մինչդեռ որոշ բուսատեսակներում դրանք անշարժ են, իսկ մյուսներում՝ որսը բռնելիս և մարսելիս շարժվելու հատկություն ունեն։

Ֆիքսված կպչուն տերևները, որոնց գեղձերը կպչուն նյութ են արտազատում կենդանիներին որսալու համար և նյութեր՝ դրանց մարսողության համար, օրինակ՝ լյուզիտանյան մասուրը կամ պորտուգալական ճանճը։

Nepenthes ցեղի տեսակների մեծ մասը խաղողի վազեր են, որոնք ապրում են արևադարձային Ասիայի անձրևային անտառների ճահճային հողերում:

Հասուն բույսերը զարգացնում են երկար, կպչուն ընձյուղներ։ Յուրաքանչյուր ընձյուղում տերևները տարբերվում են. ոմանք կատարում են միայն ֆոտոսինթեզի գործառույթներ՝ դրանք մեծ են, կաշվե ձևով, նեղ նշտարաձև, ցողունաձև գագաթով, մյուսները փոխակերպված են և ունեն թակարդի ապարատ։

Մետամորֆացված տերևների ստորին հատվածը նման է ֆոտոսինթետիկներին՝ դա տերևի հարթեցված, թիթեղաձև հիմք է (ֆիլոդներ): Բարակ գլանաձև մասը, որը գործում է որպես ջիլ (այն պտտվում է այլ բույսերի ճյուղերի շուրջը) կոթունն է։ Տերևի շեղբի ստորին հատվածը վերածվում է գլանաձև կամ կուժաձև թակարդի ապարատի, որը, տերևի սայրի շնորհիվ, կախված է օդում։ Երիտասարդ սափորներում բերանը (անցքը) սերտորեն փակված է կափարիչով (սա ափսեի վերին հատվածն է լիովին զարգացածների մեջ, այն որոշ չափով բարձրանում է, գտնվում է անկյան տակ և այնուհետև մնում է անշարժ): Կափարիչը կանխում է անձրևաջրերի մուտքը սափոր; Շատ տեսակների մեջ նրա եզրը շրջանակված է սուր երկար մազերով, որոնք փակում են թակարդի ուղին ավելի մեծ կենդանիների համար, որոնց համար նախատեսված է թակարդի սարքը:

Սափորների տիպիկ երկարությունը 10...15 սմ է, բայց կարող է հասնել 30...50 սմ Սափորները ներկված են վառ, հաճախ հակապատկեր գույներով, ինչը նրանց տեսանելի է դարձնում հեռվից: Դեղնավուն-կանաչավուն հիմնական ֆոնը կետավոր է մանուշակագույն, կապտավուն, մանուշակագույն բծերով; դրսից՝ բերանի մոտ, դրանք երբեմն մուգ կարմիր են, իսկ դեպի ներս շրջված եզրը՝ բաց կապույտ, վարդագույն կամ մանուշակագույն:

Էպիդերմիսի գեղձային բջիջները օպերկուլի ստորին մասում և ծայրամասում արտազատում են նեկտար (միջատների խայծ), որն առատորեն ծածկում է բացվածքի ուռած և հաճախ ակոսավոր եզրը։ Թրթուրները, նախ նեկտար ծծելով բերանի եզրով, սողում են կուժի ներքին մակերեսի վրա՝ ծածկված գեղձերի կողմից արտազատվող մոմապատ ծածկով։ Մոմապատ ծածկույթը երկշերտ է։ Վերին շերտը բաղկացած է ներծծված թեփուկներից, որոնք կպչում են միջատների ոտքերին և, պոկվելով ստորին շերտից, սահում են նրանց ներքև։ Թակարդից դուրս գալն անհնար է, քանի որ պատը զառիթափ է և սայթաքուն, բայց եթե նրանցից ոմանք հասնում են սափորի գագաթին, հանդիպում են դեպի իրենց ուղղված սուր ատամների շարքեր։

Սափորները գտնվում են ստորին երրորդում և հաճախ կիսով չափ լցված հեղուկով (մինչև 1...2 լ)։ Սափորի ստորին մասի պատին տեղակայված մարսողական գեղձերը արտազատում են պրոտեոլիտիկ ֆերմենտը նեպենտեզին և մկանաթթու, որը ֆերմենտը վերածում է ակտիվ վիճակի։ Սպիտակուցների մարսողության էներգիան Նեպենթեսում ավելի բարձր է, քան մյուս միջատակեր բույսերում. կերի ամբողջական ձուլումը տեղի է ունենում 5...8 ժամում։
Միջատների մնացորդների քայքայումը տեղի է ունենում բակտերիաների ակտիվության պատճառով, որի արդյունքում սափորները փտած հոտ են արձակում, որը նոր զոհեր է գրավում բույսի մոտ։ Միզապարկի մեջ, որը կազմում է մոտ 250 տեսակ և տարածված է աշխարհի բոլոր ծայրերում, թակարդի ապարատը հագեցած է փականով, որը փակում է թակարդի ելքը բռնված կենդանու համար:

Բույսերի այն խումբը, որոնց թակարդի ապարատը որսը որսալու և մարսելիս շարժվելու հատկություն ունի, ներառում է յուղածաղիկը, Վեներայի ճանճը և արևածագը:

Sundews-ն ապրում է տորֆային ճահիճներում կոսմոպոլիտորեն երկու կիսագնդերի բոլոր կլիմայական գոտիներում: Sundew rotundifolia-ն բազմամյա խոտաբույս ​​է, տերևների բազալ վարդազարդով, որի շեղբերները փոխակերպվում են թակարդ սարքերի: Ափսեի ներքևի մասը մերկ է և հարթ, սովորաբար հարում է ենթաշերտին:

Շատ (130...280) շոշափուկներ տարածվում են ափսեի վերին մակերեսից և եզրից։ Նրանց երկարությունը նույնը չէ, այն ավելանում է ափսեի կեսից մինչև դրա եզրը: Շոշափուկը բաղկացած է մանուշակագույն ցողունից և մահակաձև կամ օվալաձև գլխից։ Կտրուկ - տերևի շեղբի աճ; գլուխը կամ գեղձը գեղձային մազ է։ Ոտքը կարողանում է շարժվել՝ թեքվել և ուղղվել։ Հանգիստ վիճակում գտնվող գեղձերը արտազատում են թանձր կպչուն մածուցիկ լորձի կաթիլ, որը փայլում է արևի տակ, ինչպես ցողի կաթիլները։ Փոքր թռչող և սողացող միջատները, որոնք գրավվում են այս կաթիլների փայլով, որոնք նրանք սխալմամբ նշանակում են նեկտար, նստում կամ սողում են տերևի շեղբի վրա և կպչում դրան: Փորձելով ազատվել՝ նրանք շտապում են շուրջը, կռվում՝ դիպչելով հարևան գեղձերի կպչուն կաթիլներին և ավելի ու ավելի են պարուրվում լորձով։ Մի քանի րոպե անց, առնվազն մեկ շոշափուկի գեղձը գրգռվելուց հետո, մնացած բոլորը հուզվում են։ Առաջին շոշափուկը գրգռվելուց 10 րոպե անց նրան ամենամոտները սկսում են թեքվել դեպի կենտրոն, իսկ 1...3 ժամվա ընթացքում մյուս բոլոր շոշափուկները նույնպես թեքվում են՝ կերակուրին ամուր սեղմելով ափսեին։ Այնուհետեւ ափսեը թեքում է (դառնում է գոգավոր):

Շոշափուկների և տերևների շեղբերների բոլոր շարժումներն ուղղված են կերին խառնելու գեղձերի առատ սեկրեցներին՝ թթու և պեպսինին նման ֆերմենտ: Այս հեղուկը հոսում է ափսեի խորքը:

Ալկալոիդ կոնինին, որը միջատների վրա կաթվածահար ազդող ազդեցություն ունի, հայտնաբերվել է գեղձերի սեկրեցիաներում։ Ծածկված լորձով, որը խցանում է շնչափողն ու շնչահեղձություն առաջացնում, կաթվածահար միջատները մահանում են 15 րոպեի ընթացքում։ Մի քանի օր անց տարրալուծման և կլանման գործընթացներն ավարտվում են։ Շոշափուկները աստիճանաբար ուղղվում են և վերադառնում իրենց սկզբնական դիրքին։

տերևների մետամորֆոզ ֆոտոսինթեզ գազափոխանակություն

ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ

Ոչ միայն կենդանիները, այլեւ բույսերը հարմարվում են շրջակա միջավայրի պայմաններին։ Բույսերի բոլոր մետամորֆոզները հարմարվողականության արդյունք են: Էվոլյուցիայի ընթացքում բույսերը հարմարվում են շրջակա միջավայրին, հարմարվում են կլիմայական պայմաններին և տիրապետում են նոր գործառույթների։ Որոշ պայմաններին չհարմարեցված բույսերը մահանում են:

Ներկայացրե՛ք Ձեր դիմումը՝ նշելով թեման հենց հիմա՝ խորհրդատվություն ստանալու հնարավորության մասին իմանալու համար:

Համեմատական ​​անատոմիայի օգնությամբ նրանք ապացուցում են օրգանիզմների փոխհարաբերությունները՝ համեմատելով անողնաշարավորների կառուցվածքը և բրածո մնացորդները։

Համեմատական ​​անատոմիական ուսումնասիրությունները բացահայտում են որոշ ողնաշարավորների առջևի վերջույթների նմանություններ, թեև նրանց գործառույթները տարբեր են (նկ. 28): Որպես օրինակ վերցնենք կետի լողակները, խլուրդի և կոկորդիլոսի առջևի վերջույթները, թռչունների և չղջիկի թեւերը և մարդու ձեռքերը։ Կախված գործառույթից՝ վերջույթների որոշ ոսկորներ ատրոֆիայի են ենթարկվում կամ միաձուլվում: Չնայած չափերի որոշ տարբերություններին, նմանատիպ հատկանիշները ցույց են տալիս իրենց հարաբերությունները:

Բրինձ. 28. Ցամաքային ողնաշարավորների առաջնային վերջույթների էվոլյուցիան

Կառուցվածքով և ծագմամբ միմյանց համապատասխանող օրգանները, անկախ նրանց կատարած գործառույթներից, կոչվում են հոմոլոգ.

Եկեք դիտարկենք կենդանիների հոմոլոգ օրգաններօգտագործելով չղջիկի թեւերի և խլուրդի առջևի վերջույթների օրինակը:

Ինչպես գիտեք ձեր կենդանաբանության դասընթացից, չղջիկի թեւերը հարմարեցված են թռիչքի համար, իսկ խլուրդի առջեւի վերջույթները՝ հողը փորելու համար: Սակայն, չնայած տարբեր գործառույթներին, նրանց ոսկորների կառուցվածքում շատ ընդհանրություններ կան: Խլուրդի և չղջիկի վերջույթները բաղկացած են նմանատիպ տարրերից՝ թիակ, ուսի ոսկորներ, նախաբազուկ, դաստակ, մետակարպուս, մատների ֆալանգներ։ Միակ տարբերությունն այն է, որ չղջիկի դաստակի ոսկորները թերզարգացած են, մինչդեռ խալերի մատների ֆալանգները կարճ են։ Չնայած այս փոքր տարբերություններին, նրանք պահպանում են ոսկորների ընդհանուր նմանությունը:

Բույսերի հոմոլոգ օրգաններ.Տերևների հոմոլոգիան ներառում է ծորենի, կակտուսի, վարդի ազդրի և սիսեռի ողնաշարի փշերը: Այսպիսով, ծորենի և վարդի բշտիկները, որոնք հեշտությամբ բաժանվում են ճյուղերի կեղևից, ձևափոխված տերևներ են, որոնք պաշտպանում են դրանք կենդանիների կողմից ուտելուց։ Չորային պայմաններում իրենց բնակության վայրի պատճառով կակտուսներն ունեն ողնաշարի նմանվող տերևներ, որոնք կարողանում են խնայողաբար օգտագործել խոնավությունը: Սիսեռի ցողունները կառչում են բույսերից՝ իրենց թույլ ցողունները լույսի մեջ բարձրացնելու համար: Չնայած արտաքին տարբերություններին՝ ողնաշարի, ճյուղերի, բույսերի, նրանք ունեն ընդհանուր ծագում։

Ցողունի հոմոլոգիան ներառում է հովտաշուշանի, հիրիկի և ցորենի խոտի կոճղարմատները։ Կարտոֆիլի պալարները, սոխի սոխուկները, ալոճենի փշերը ձեւափոխված ցողուն են։ Չնայած դրանք փոփոխվում են՝ կախված ֆունկցիայից, նրանց ընդհանուր նախահայրը կրակոցն է:

Նմանատիպ օրգաններ.Արտաքինից շատ դժվար է որոշել նմանատիպ օրգանների ընդհանուր ծագումը։ Օրինակ՝ թռչելու համար օգտագործվում են թիթեռի և թռչնի թեւերը։ Բայց թիթեռի թևերը կրծքավանդակի մեջքային մասում հատուկ գոյացություն են, իսկ թռչնի թեւերը ձևափոխված առջևի վերջույթներ են: Արտաքին նմանությունները կապված են շրջակա միջավայրի հարմարվողականության հետ, բայց չունեն հարազատություն:

Կոչվում են այն օրգանները, որոնք կատարում են նմանատիպ գործառույթներ, սակայն չունեն նմանատիպ կառուցվածք և ծագում համանման.

Օրինակ, թեև խլուրդի և ծղրիդի վերջույթները (նկ. 29) կատարում են նմանատիպ գործառույթներ, սակայն դրանց կառուցվածքը և ծագումը տարբեր են:

Բրինձ. 29. Նմանատիպ (խլուրդի և խլուրդի ծղրիդի վերջույթներ) օրգաններ

Համեմատական ​​անատոմիան հաստատում է միմյանցից հեռու տեսակների հարաբերությունները: Օրինակ՝ մարդու և կաթնասունների ատամները նման են շնաձկան աճառին։ Հին ժամանակներում ողնաշարավոր կենդանիների ատամներն առաջացել են թեփուկներից, որոնք անցնում էին բերանի խոռոչ։ Նաև կաթնասունների լսողական մուրճի ոսկորը ոսկրային ձկների, երկկենցաղների, սողունների և թռչունների ստորին ծնոտի մի մասն էր: Վերին և ստորին վերջույթների ոսկորների և ձկների, երկկենցաղների, սողունների, թռչունների և կաթնասունների կմախքի կառուցվածքային առանձնահատկությունները նույնն են։ Սա բոլոր ողնաշարավորների ծագման միասնության ապացույցն է։

Միջանկյալ ձև. Խոշոր համակարգային խմբերի միջև կան միջանկյալ ձևեր, որոնք վկայում են օրգանական աշխարհի միասնության մասին: Օրինակ, ստորին ձվաբջջային կաթնասունների բազմացումը (էխիդնա և պլատիպուս) և կլոակաի առկայությունը ապացուցում են նրանց նմանությունը սողունների հետ։

Համեմատական ​​անատոմիական ապացույցներ. Հոմոլոգ օրգաններ. Նմանատիպ օրգաններ.

1. Նմանատիպ ռուդիմենտներից զարգանում են ընդհանուր ծագումով և կառուցվածքով հոմոլոգ օրգանները։

2. Նմանատիպ օրգանները կատարում են նմանատիպ գործառույթներ, սակայն տարբեր ծագում ունեն։

1. Ո՞ր դեպքերում է կատարվում համեմատական ​​անատոմիա:

2. Բերեք կենդանիների հոմոլոգ օրգանների օրինակներ:

1. Անվանե՛ք բույսերի հոմոլոգ օրգանները:

2. Ո՞րն է տարբերությունը համանման և հոմոլոգ օրգանների միջև:

1. Բերեք նմանատիպ մարմինների օրինակներ:

2. Սահմանել անալոգային և հոմոլոգ օրգանները:

Լաբորատոր աշխատանք թիվ 4

Էվոլյուցիայի համեմատական ​​անատոմիական ապացույցների օրինակներ

Գործիքներ և սարքավորումներ՝ ոլոռի, ծորենի, վարդի ազդրերի, ուղտի փուշի, ազնվամորու, կարտոֆիլի պալար, կակտուս, հովտաշուշանի կոճղարմատ (կարող եք վերցնել ծիածանաթաղանթ), սոխ; ուտիճի, մորեխի, ջրաչափի նկարներ (եթե կան հավաքածուներ), թիթեռի, լցոնված թռչնի նկարչություն, չղջիկի նկարչություն; խեցգետնի, ձկների, գորտերի, մողեսների թաց պատրաստուկներ.

1. Ծանոթացում բույսերի հոմոլոգ օրգաններին.

2. Կենդանիների հոմոլոգ օրգաններ.

3. Նմանատիպ բույսերի օրգաններ.

4. Կենդանիների նման օրգաններ.

5. Աշխատանքի վերջում լրացրեք աղյուսակը։

Էվոլյուցիոն գործընթացը ենթադրում է մշտական ​​նորացում, օգտակար հատկությունների առաջացում և դրանց համախմբում կենդանի էակների օրգանիզմներում։ Եվ այդ փոփոխությունները պարտադիր չէ, որ դրսևորվեն գենետիկ մակարդակում։ Շատ կարևոր են իդիոադապտացիաները՝ կենդանիների, բույսերի և միկրոօրգանիզմների հարմարվողականությունը կոնկրետ կենսապայմաններին, շրջակա միջավայրի գործոններին և տարածքի ֆիզիկական բնութագրերին:

Հարմարվողականության առաջացման մեխանիզմը խորը էվոլյուցիոն գործընթաց է, որը ժամանակի ընթացքում աստիճանաբար ձևավորում է անհրաժեշտ բնութագրերը: Կենդանի էակների գենոմում անհրաժեշտ բնութագրերի ամրագրում՝ ապագա սերունդներում դրսևորվելու համար:

Օրգանիզմների ադապտացիաներ կամ հարմարվողականություններ

Շատ հաճախ դուք կարող եք գտնել բուսական կամ կենդանական ծագման օրգանիզմ, որն ունի կառուցվածքի, վարքի կամ արտաքին տեսքի որոշ անսովոր հատկանիշ: Օրինակ՝ կպչուն միջատներ, որոնք արտաքին տեսքով ոչնչով չեն տարբերվում ծառի ճյուղից։ Կամ թռչող թռչնակ, որն ունի ճիշտ նույն գույնը, ինչ իշամեղունը։ Բույսերի թվում օրինակներ են հաստ ցողունով մսոտ կակտուսները, ցցված և օդային արմատները և օժանդակ արմատները:

Ամեն դեպքում, այս ամենը հարմարեցում է ապրելավայրին, շրջակա միջավայրի պայմաններին կամ պաշտպանվել այլ արարածներից: Նման երևույթները շատ կարևոր են, քանի որ դրանք էվոլյուցիոն գործընթացի կարևոր փուլեր են։ Հարմարվողականության առաջացման մեխանիզմը միշտ հիմնված է գենետիկական ընտրության և կարևոր և անհրաժեշտ գեների համախմբման վրա, որոնք կոդավորում են որոշակի հատկանիշի դրսևորումը: Օրինակ, քամելեոնի գույնը փոխելու համար պատասխանատու գենը ձևավորվել է այս կենդանիների գենոմում մի քանի հազար տարի առաջ և մինչ օրս ժառանգվում է բոլոր ապագա սերունդներին:

Բույսերի հարմարեցումներ. ընդհանուր բնութագրեր

Բույսերի հարմարեցումը նրանց կյանքի անբաժանելի մասն է: Նրանց բոլորը կարելի է բաժանել մի քանի հիմնական խմբերի.

1. Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի պայմաններին:
2. Օդի խոնավությունը.
3. Փոշոտման մեթոդներ.
4. Սննդի սպառման համար.

Հարմարվողականության առաջացման մեխանիզմը համապատասխանում է նույն հիմնական սկզբունքներին` էվոլյուցիոն փոփոխություններ` հատուկ պայմաններում անհրաժեշտ բնութագրերի համախմբմամբ և ժառանգությամբ: Հետևաբար, եթե որևէ բույս ​​հարմարվել է տարածքին, շրջակա միջավայրի պայմաններին, ջերմաստիճանին, ապա նա, անշուշտ, իր բոլոր սերունդներին կփոխանցի հարմարավետ գոյության բոլոր հատկանիշները։

Բույսեր չոր պայմաններում

Երբ ջերմաստիճանի ռեժիմում գերակշռում են չափազանց բարձր արժեքները և մշտական ​​արևոտ օրերը, բույսերի հարմարեցումները ունեն ընդգծված բնույթ՝ ուղղված խոնավության գոլորշիացման նվազեցմանը: Եվ նաև պահպանել մարմնի քաշը և սնուցիչները ցողունի ներսում կապված ջրի հետ միասին:

Դա անելու համար տերևային թիթեղները կրճատվում են նվազագույնի կամ ամբողջությամբ փոփոխվում: Ամենաբնորոշ օրինակը անապատի բույսերն են՝ կակտուսները։ Կիզիչ շոգ արևի տակ գոյության ծանր պայմանները ստիպեցին այս բույսերին տերևները վերածել փշոտ ասեղների, իսկ ցողունը՝ հաստ մսոտ ցողունի, որը լցված էր պարենխիմային բջիջներով (հողային հյուսվածք)՝ շատ կապված և ազատ ջրով:

Կակտուսների հարմարվողականության մեխանիզմը շատ հստակ ցույց է տալիս, թե որքան հմուտ կարող են լինել բույսերը իրենց հարմարվողականության մեջ: Փշերի շնորհիվ բույսը չի գոլորշիացնում ջուրը տերևների մակերեսից, ինչը նշանակում է, որ խնայում է դրա մեծ քանակությունը։ Բացի այդ, ցողունում, ձևափոխված, որպեսզի նմանվի հաստ, մսոտ բուն, մի շարք նյութեր, որոնք ջուր են պահում, կուտակվում են: Օրինակ, կուտակվում են հետևյալը.

• հիդրոֆիլ սպիտակուցի մոլեկուլներ;
• պրոլին (ամինաթթու, որը պահպանում է ջուրը);
• մոնոսաքարիդներ և տարբեր օրգանական թթուներ:

Նաև կակտուսի հարմարվողականության առաջացման մեխանիզմը ներառում է հորմոնալ միացությունների արտադրություն, որոնք արգելակում են աճի հորմոնների (գիբերելիններ, աուկսիններ) գործողությունը: Սա թույլ է տալիս բույսերին արագ դադարեցնել իրենց աճը, երբ անբարենպաստ պայմաններ են առաջանում, որոնք երկար են տևում:

Հարմարվողականություն տարբեր տեսակի փոշոտման

Բույսերի հարմարվողականության մեկ այլ վառ օրինակ է փոշոտողներին հարմարվելու նրանց ունակությունը: Օրինակ, քամուց փոշոտված ձևերը ձևավորում են չոր և թեթև սերմեր, որոնք պարզապես կցրվեն նույնիսկ օդի մեղմ շարժումներով։

Եթե ​​բույսը փոշոտված է միջատներով, ապա այն ձևավորում է որոշակի կառուցվածքի և գույնի ծաղիկներ.

• վառ գույներով;
• մեծ կամ հավաքված մեծ ծաղկաբույլերում;
• ուժեղ հաճելի բուրմունքով:

Ծաղկի կառուցվածքն ինքնին կարող է հարմարվել նաև փոշոտողին: Կան բույսեր, որոնք փոշոտվում են խիստ կոնկրետ տեսակի թռչունների կամ միջատների կողմից։

Ծաղկի կառուցվածքում խաչաձև փոշոտվող կամ ինքնափոշոտվող բույսերն ունեն երկար ցողուններ և խորը խարխլված խճաքար, որպեսզի փոշին իջնի խարանի վրա: Այս հարմարեցումներից յուրաքանչյուրը կարևոր դեր է խաղում վերարտադրության մեջ և նաև ժառանգաբար ամրագրված է գենոմում:

Բույսերի ավելորդ խոնավության պայմանները

Արևադարձային և մերձարևադարձային բնակավայրերում օդի ավելորդ խոնավությունը տարածված է: Ի վերջո, հայտնի է, որ որոշ շրջաններում արևադարձային անձրևները կարող են տևել ավելի քան մեկ ամիս։ Իհարկե, նման ավելորդ ջուրը շատ վնասակար է բույսերի համար։ Հետևաբար, որոշ տեսակներ մշակել են որոշակի հարմարվողականություններ, որոնք նվազագույնի են հասցնում բնության նման ազդեցությունները: Սրանք հիդաթոդներ են՝ ջրային բերաններ, որոնք մեծացնում են բույսի կողմից բաց թողնվող ջրի քանակը։ Այն դուրս է գալիս կաթիլներով: Այս երեւույթը կոչվում է guttation:

Բույսերը նույնպես հարմարվում են ավելորդ խոնավությանը՝ ունենալով մեծ տերևների շեղբեր՝ հսկայական քանակությամբ ստոմատներով։ Ըստ այդմ, ավելանում է նաև թրթռումը։

Կենդանիների հարմարվողականության մեխանիզմը

Կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչները ստիպված են ոչ միայն հարմարվել շրջակա միջավայրի պայմաններին, այլեւ պաշտպանվել ավելի ուժեղ անհատների հարձակումներից, որոնց համար նրանք սնունդ են։ Սա հանգեցրեց կենդանիների մի քանի տեսակի հարմարվողականությունների ձևավորմանը.

• մարմնի և վերջույթների, մորթի (մաշկ, փետուր) ձևի փոփոխություն;
• պաշտպանիչ գունավորում;
• միմիկա (ավելի պաշտպանված և վտանգավոր կենդանիների իմիտացիա);
• նախազգուշական գունավորում;
• կանխարգելիչ վարքագիծ.

Մարմնի, վերջույթների և ծածկույթի ձևը փոխելու միջոցով հարմարվողականության վառ օրինակ են թռչունները (փետուրներ, կիլիա, թեթև կմախք, պարզեցված մարմնի ձև): Նաև ջրային կաթնասուններ և ձկներ, որոնք ունեն պոչեր և լողակներ, հարթ մակերես և հաստ մորթի բացակայություն: Բայց նրանք ունեն օդային պղպջակներ, թաղանթներ իրենց թաթերի վրա և փեղկեր (ծովային կաթնասուններ):

Այն հայտնվում է բազմաթիվ կենդանիների մոտ՝ ինչպես ցամաքային, այնպես էլ ջրային: Օրինակ, խողովակաձկները թաքնվում են խոտերի մեջ, թաքնվում ջրիմուռների մեջ: Քամելեոններ, ցեցեր (փայտաձև թրթուրներ), կալիմա (թիթեռ, որը նմանակում է տերևին), նապաստակների խայտաբղետ և մոխրագույն գույները և շատ այլ օրինակներ, որոնք արտացոլում են կենդանիների հարմարվողականությունը:

Միմիկան, այսինքն՝ սնվելուց և հարձակումներից պաշտպանվելու համար նմանակումը բնորոշ է, օրինակ, սավառնուկին (նմանվում է կրետին), թունավոր օձերին պատճենող օձերի որոշ տեսակներին և այլն։

Միջատների և կենդանիների նախազգուշական գունավորումն ուղղված է տեսակների անուտելիության և դրա թունավորության մասին արդարացի նախազգուշացմանը: Օրինակները ներառում են թունավոր օձեր, կրետներ, մեղուներ, իշամեղուներ, ladybugs և այլ ներկայացուցիչներ: Սրանք շատ տարածված հարմարվողականություններ են կենդանիների մեջ:

Վախենալու պահվածքն է ֆշշոցը, մռնչալը, կողք ցատկելը, կենսաբանական հեղուկների արձակումը (ութոտնուկների և կաղամարների թանաք, սկունկեր): Սա ներառում է նաև որոշ կենդանիների առանձնահատկությունները, որոնք ցուրտ սեզոնին հոտեր են կազմում՝ հեշտացնելու սնունդ ստանալը:

Թվարկված բոլոր հարմարեցումները ունեն էվոլյուցիոն ձևավորված և գենետիկորեն ամրագրված ձևավորման մեխանիզմ։

Բևեռային արջերի ադապտացիաներ

Բևեռային արջի ադապտացիաների առաջացման մեխանիզմը ձևավորվել է ծայրահեղ ցուրտ բնակավայրերում: Նրա բոլոր հարմարեցումները ուղղված են հատկապես ջերմության պահպանմանը և սնունդ ստանալուն։ Դրանք ներառում են.

• պաշտպանիչ սպիտակ գունավորում (քողարկում);
• ենթամաշկային ճարպի հաստ շերտ, որը խաղում է երկակի դեր՝ ջերմամեկուսացում և թեթևացնում է մարմնի քաշը լողի և սուզվելու ժամանակ.
• հաստ, խիտ և տաք մորթի, որը ծածկում է մարմնի ամբողջ մակերեսը:

Իր հարմարվողականությունների շնորհիվ սպիտակ արջը ստիպված չէ վախենալ նույնիսկ ամենադաժան ցուրտ եղանակից: Իսկ նրա սպիտակ գույնը թույլ է տալիս նրան աննկատ սողոսկել սննդի աղբյուրի՝ փոկերի վրա:

Ստորգետնյա կաթնասունների ադապտացիաներ

Ամենավառ ներկայացուցիչը, իհարկե, խալն է և նրա բոլոր հարազատները (զոկորներ, խլուրդ առնետներ և այլն): Ուստի, օգտագործելով նրա օրինակը, մենք կքննարկենք հարմարվողականությունները։ Խլուրդային հարմարվողականությունների առաջացման մեխանիզմը կապված է ստորգետնյա միջավայրի հետ, որը զրկված է որոշ կարևոր լույսից, բավարար խոնավությունից և ջերմությունից: Հետևաբար, այս կենդանու հարմարեցումները հետևյալն են.

• հզոր փորված վերջույթներ;
• տեսողության բացակայություն;
• հաստ ենթամաշկային ճարպային շերտ;
• հարթ և կոշտ սև բուրդ;
• պարզեցված մարմնի ձև:

Անապատի խոշոր կենդանիների ադապտացիաներ

Դրանք հիմնականում ներառում են ուղտերը և դրանց տարբեր տեսակները։ Ուղտի ադապտացիաների առաջացման մեխանիզմը ձևավորվել է խոնավության բացակայության և բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում։ Հետևյալ բնույթի հարմարեցումներ.

• գեղձերի առկայությունը, որոնք վերացնում են մարմնի ավելցուկային աղերը.
• նվազել քրտնարտադրություն;
• երկար ժամանակ ծոմ պահելու ունակություն, մարմնի քաշը մեկ երրորդով կորցնելով.
• մարսողության և նյութափոխանակության հատուկ առանձնահատկություններ;
• կապակցված ջրով լցված կույտերի առկայությունը.
• ներքին պաշարները համալրելու համար ջրով արագ հագեցվածություն:

Այս բոլոր հարմարեցումները դարձնում են անապատային պայմանները բավականին հարմարավետ և ընդունելի ուղտերի համար ապրելու համար:

33. Վերգետնյա ընձյուղների (կլադոդներ, ողնաշարեր, ցողուններ, ֆիլոկադիա, ողնաշար) և տերևների (փողեր, ցողուններ, ֆիլոդներ, մսակեր բույսերի ծուղակային օրգաններ) հիմնական կերպարանափոխությունները.

Վերգետնյա (օդային) կրակոցներձուլվում են, որի առանցքի երկայնքով գտնվում են տերեւները։ Ձուլվող ընձյուղները արտաքին տեսքով շատ բազմազան են։ Շատ դեպքերում, բացի ֆոտոսինթեզի հիմնական գործառույթից, նման կադրերը կատարում են բույսի պահպանման և օժանդակ օրգանի դերը, ինչպես նաև վեգետատիվ բազմացման գործառույթը։

TO վերգետնյա կադրերի մոդիֆիկացիաներ ներառում են՝

• փշեր,
• բեղեր,
• կլադոդներ,
• ֆիլոկլադիա,
• փշեր.

Որոշ դեպքերում փոխվում է բույսի ոչ թե ամբողջ ընձյուղը, այլ միայն նրա տերևները, և փոխակերպումները արտաքուստ նման են ընձյուղի ընդհանուրին (ալեհավաքներ, փշեր):

Փուշսուր ծայրով առանց տերևների լորձաթաղանթ կրճատված ընձյուղ է։ Ծիլից առաջացող ողնաշարի դերը հիմնականում պաշտպանիչ է։ Վայրի խնձորենին, լուծողական չիչխանը, վայրի տանձը նման փշեր ունեն։ Մեղրի մորեխի մեջ քնած բողբոջներից կոճղերի վրա հայտնվում են հաստ ճյուղավորված փշեր։ Ալոճենի փշերը նույնպես ձևավորվում են տերևների առանցքային բողբոջներից և գտնվում են այնտեղ, որտեղ գտնվում են այլ բույսերի կողային ընձյուղները։

Տենդրիլմետամերային կառուցվածքի ընձյուղ է՝ առանց տերևների, ճյուղավոր կամ առանց ճյուղերի պարանման ձևով։ Ցողունային ցողունների առկայության շնորհիվ բույսը լրացուցիչ աջակցություն է ստանում։ Առանց ճյուղերի ճյուղի ուղղված հատվածը առանցքային ընձյուղի առաջին միջանցքն է, իսկ ոլորված, ավելի բարակ հատվածը ձևափոխված տերեւ է։ Ծալքերը զարգանում են բույսերի մեջ, որոնք ի վիճակի չեն ինքնուրույն կանգնել: Կապույտ կրքածաղիկը, խաղողը և Cucurbitaceae ընտանիքի շատ անդամներ (դդում, ձմերուկ, սեխ, վարունգ) ունեն ցողուններ։

ԿլադոդիուսՁևափոխման ենթարկված կողային ընձյուղ է, որն ունակ է շարունակական աճի և ունի կանաչ, տափակ երկար ցողուններ, որոնք իրենց վրա են վերցնում տերևների գործառույթները։ Կլադոդիումը կատարում է ֆոտոսինթեզի գործառույթ, քանի որ լավ զարգացած քլորոֆիլ կրող բջիջները գտնվում են էպիդերմիսի տակ: Կլադոդներով բույսերի խումբը ներառում է դեկաբրիստական ​​կակտուս, փշոտ տանձ, Mühlenbeckia planiflora և հարավային կարմիկելիա։

Ֆիլոկլադիումմոդիֆիկացված հարթ տերևանման կողային ծիլ է, որն ունի սահմանափակ աճ և ծառայում է որպես բույսի կյանքում: Ծիլերի կողային բողբոջներից առաջանում է ֆիլոկլադիա, և, հետևաբար, ֆիլոկլադիան միշտ գտնվում է մանր թեփուկանման կամ թաղանթավոր տերևների առանցքներում։ Նման ձևափոխված ընձյուղները կատարում են ֆոտոսինթեզի ֆունկցիա, ուստի արտաքին տեսքով տերևների տեսք ունեն։ Նրանց աճը սահմանափակ է, և չկա մետամերային կառուցվածք։ Ֆիլոկլադիները բնորոշ են այնպիսի բույսերին, ինչպիսիք են ֆիլանտուսը, մամուռը, մսագործական ցախավելը և ծնեբեկ ցեղի որոշ ներկայացուցիչներ։

Կա նաև նկարահանման այնպիսի ձևափոխում, ինչպիսին ողնաշարեր(փշեր) (օրինակ՝ վայրի տանձ, փուշ, ալոճենի, չիչխան)։ Դրանք գտնվում են տերևների առանցքներում և պաշտպանում են բույսը կենդանիների կողմից ուտելուց։

Տերևների փոփոխություններ (մետամորֆոզներ): - էվոլյուցիայի ընթացքում առաջացած տերևների ձևի անդառնալի փոփոխությունները բույսերի օրգանների շրջակա միջավայրի պայմաններին հարմարվելու արդյունքում (այսինքն, տերևները նոր գործառույթներ են կատարում):

ողնաշարեր- ամենատարածված փոփոխություններից մեկը; նրանք ծառայում են որպես պաշտպանություն կենդանիների կողմից ուտելուց: Այս դեպքում կամ ամբողջ տերեւը վերածվում է փշի (կակտուսներ, էյֆորբիա, ծորենի, սպիտակ ակացիա, ուղտի փուշ), կամ դրա մի մասը վերածվում է փշի (շուշ, տատասկափուշ, որմնահեղուկ):

Բեղեր(որոշ բույսերի տեսակների բարդ տերևներում) կառչում են հենարանից՝ տանելով ամբողջ կադրը դեպի լույսը: Այս դեպքում կա՛մ բարդ տերևի վերին տերևները (ոլոռ, խոզուկ), կա՛մ ամբողջ տերևը կարող է վերածվել ցողունի, իսկ ֆոտոսինթեզի գործառույթը կատարում են բշտիկները (ճենապակի որոշ տեսակներ):

Պահպանման գործառույթը կատարվում է հյութալիով կշեռքներլամպ (սոխ, սխտոր), հալվեի տերևներ, կաղամբ:

Բողբոջների ծածկող թեփուկներպաշտպանել նուրբ տարրական տերևները և աճի կոնը շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններից:

Trapper սարքերապահովել միջատակեր բույսերի կյանքը ճահիճներում ազոտի և հանքային սնուցման այլ տարրերի բացակայության պայմաններում. Նման բույսերի տերևներն անճանաչելիորեն փոխվել են՝ վերածվելով թակարդների (Venus flytrap), կուժերի (Nepenthes): Որոշ բույսերի տերևները մազերի վրա իրենց փայլուն, վառ գույնի կաթիլներով գրավում են մրջյուններին, ճանճերին, մոծակներին և այլ մանր միջատներին. Այս պրոցեսի ընթացքում արձակված հյութը պարունակում է մարսողական ֆերմենտներ (արևաթափ):

Օրգանների կառուցվածքի համապատասխանությունը կատարվող գործառույթներին (օրինակ՝ թռչունների, չղջիկների, միջատների ինքնաթիռի կատարելագործումը) միշտ գրավել է մարդու ուշադրությունը և հետազոտողներին դրդել է օգտագործել կենդանի էակների կազմակերպման սկզբունքները բազմաթիվ մեքենաներ և մեքենաներ ստեղծելիս: գործիքներ. Պակաս տպավորիչ չեն բույսերի և կենդանիների և նրանց շրջակա միջավայրի ներդաշնակ հարաբերությունները։

Կենդանի էակների հարմարվողականությունը կենսապայմաններին վկայող փաստերն այնքան շատ են, որ հնարավոր չէ դրանց ամբողջական նկարագրությունը տալ։ Ահա հարմարվողական գունավորման ընդամենը մի քանի վառ օրինակ:

Հարմարվողականության օրինակներ

Ձվերը, թրթուրները և ճտերը պաշտպանելու համար հատկապես կարևոր է պաշտպանիչ գունավորումը: Բաց բնադրող թռչունների մոտ (խոռոչ, ըմպան, սև թրթուր) բնի վրա նստած էգը գրեթե չի տարբերվում շրջակա ֆոնից։ Ձվի պիգմենտային կեղևները նույնպես համապատասխանում են ֆոնին։ Հետաքրքիր է, որ խոռոչներում բնադրող թռչունների մեջ էգերը հաճախ ունենում են վառ գույներ (ծիծիկներ, փայտփորիկներ, թութակներ)։

Ճյուղերի հետ զարմանալի նմանություն է նկատվում փայտիկ միջատների մոտ։ Որոշ թիթեռների թրթուրները նման են ճյուղերի, իսկ որոշ թիթեռների մարմինը՝ տերևի։ Այստեղ պաշտպանիչ երանգավորումը համակցված է մարմնի պաշտպանիչ ձևի հետ։ Երբ ձողիկ միջատը սառչում է, դժվար է նկատել նրա ներկայությունը նույնիսկ մոտ տարածությունից. այն այնքան է միաձուլվում շրջակա բուսականության հետ: Ամեն անգամ, երբ մտնում ենք անտառ, մարգագետիններ կամ դաշտեր, մենք նույնիսկ չենք նկատում, թե որքան միջատներ են թաքնված կեղևի, տերևների և խոտի վրա:

Բրինձ. Գունավորումը քողարկում է ձկներին որպես հատակի նստվածքներ

Զեբրը և վագրը իրենց մարմնի վրա ունեն մուգ և բաց շերտեր, որոնք համընկնում են շրջակա տարածքում ստվերի և լույսի փոփոխության հետ: Այս դեպքում կենդանիները հազիվ նկատելի են նույնիսկ բաց տարածության մեջ 50-70 մ հեռավորությունից Որոշ կենդանիներ (թափող, քամելեոն) նույնիսկ ունակ են արագ փոխել իրենց պաշտպանիչ գույնը՝ մաշկի քրոմատոֆորներում պիգմենտների վերաբաշխման պատճառով։ . Պաշտպանիչ գունավորման ազդեցությունը մեծանում է, երբ այն համակցվում է համապատասխան վարքագծի հետ՝ վտանգի պահին շատ միջատներ, ձկներ, թռչուններ սառչում են՝ վերցնելով հանգստի դիրք։

Շատ պայծառ նախազգուշական գունավորում(սովորաբար սպիտակ, դեղին, կարմիր, սև) բնորոշ է լավ պաշտպանված, թունավոր, խայթող ձևերին։ Մի քանի անգամ փորձելով համտեսել զինվորական խոզուկը, տիկնիկը կամ կրետը, թռչունները ի վերջո հրաժարվում են վառ գույների որսի վրա հարձակվելուց։

Հարմարվողականության հետաքրքիր օրինակները կապված են միմիկան(հունարեն mimos-ից - դերասան):Որոշ անպաշտպան և ուտելի կենդանիներ նմանակում են այնպիսի տեսակների, որոնք լավ պաշտպանված են գիշատիչներից։ Օրինակ՝ որոշ սարդեր հիշեցնում են մրջյունները, իսկ կրետի ճանճերը արտաքին տեսքով նման են կրետներին։

Այս և շատ այլ օրինակներ ցույց են տալիս էվոլյուցիայի հարմարվողական բնույթը: Որո՞նք են տարբեր սարքերի առաջացման պատճառները:

Ֆիթնեսի (ադապտացիայի) ծագումը օրգանիզմներում

Ֆիթնեսի առաջին գիտական ​​բացատրությունը տվել է Չարլզ Դարվինը։ Դարվինի բնական ընտրության՝ որպես ամենաուժեղների գոյատևման և վերարտադրության գործընթացի ուսմունքից հետևում է, որ հենց ընտրությունն է կենդանի օրգանիզմների տարբեր հարմարվողականությունների առաջացման հիմնական պատճառը իրենց միջավայրին:

Եկեք դա ցույց տանք՝ օգտագործելով գորշ թռչունների մոտ անտառի ստորին շերտում կյանքին հարմարվելու ձևավորման օրինակը: Դա անելու համար հիշենք այս թռչունների արտաքին կառուցվածքի և ապրելակերպի որոշ առանձնահատկություններ՝ կարճ կտուց, որը թույլ է տալիս անտառի հատակից հատապտուղներ և սերմեր ծակել, իսկ ձմռանը ձյան մակերևույթից՝ եղջյուրավոր ծոպեր։ մատների վրա՝ թույլ տալով նրանց քայլել ձյան վրա, ցրտից փախչելու ունակություն՝ գիշերը թաղվելով ձյան մեջ, կարճ և լայն թեւերի մեջ՝ հնարավոր դարձնելով արագ և գրեթե ուղղահայաց դուրս գալ գետնից։

Ենթադրենք, որ վերը նկարագրված ադապտացիաները զարգացած չեն եղել գորշ թռչունների նախնիների մոտ։ Սակայն երբ նրանց ապրելավայրը փոխվեց (ցուրտ եղանակի կամ այլ հանգամանքների պատճառով), նրանք ստիպված էին ձմեռել անտառում, բնադրել և սնվել անտառի հատակում։

Նոր մուտացիաների առաջացման շարունակական ընթացքը, հատման ժամանակ դրանց համադրությունը, թվերի ալիքներն ապահովում էին բնակչության գենետիկական տարասեռությունը։ Ուստի թռչունները միմյանցից տարբերվում էին մի շարք ժառանգական հատկանիշներով՝ մատների վրա ծոպերի բացակայություն կամ առկայություն, թեւերի չափսեր, կտուցի երկարություն և այլն։

Գոյության համար ներտեսակային պայքարը նպաստեց այն անհատների գոյատևմանը, որոնց արտաքին կառուցվածքային առանձնահատկությունները ավելի համահունչ էին իրենց բնակության պայմաններին: Բնական ընտրության գործընթացում հենց այս թռչուններն են թողել բերրի սերունդ, և նրանց թիվը պոպուլյացիայի մեջ աճել է։

Նոր սերնդի թռչունները կրկին կրում էին մի շարք մուտացիաներ: Մուտացիաների թվում կարող են լինել այնպիսիք, որոնք ուժեղացրել են նախկինում ընտրված հատկանիշների դրսևորումը։ Նրանք, ովքեր օժտված էին այս հատկանիշներով, կրկին ավելի հավանական էր, որ գոյատևեն և սերունդ թողնեն: Եվ այսպես, սերնդեսերունդ, հիմնվելով ժառանգական օգտակար փոփոխությունների ամրապնդման և կուտակման վրա, բարելավվել է գորշ թռչունների հարմարվողականությունը անտառի ստորին շերտում կյանքին:

Ֆիթնեսի առաջացման բացատրությունը, որը տրվել է Ք.Դարվինի կողմից, սկզբունքորեն տարբերվում է Ջ. ուղղություն, որը ձեռնտու է նրանց։ Բոլոր հայտնի ոզնիներն ունեն սուր փշեր, որոնք հուսալիորեն պաշտպանում են նրանց գիշատիչներից շատերից: Դժվար է պատկերացնել, որ նման ողնաշարի առաջացումը պայմանավորված է շրջակա միջավայրի անմիջական ազդեցությամբ։ Միայն բնական ընտրության գործողությունը կարող է բացատրել նման հարմարվողականության առաջացումը. մազերի նույնիսկ մի փոքր կոշտացումը կարող էր օգնել ոզնիի հեռավոր նախնիներին գոյատևել: Աստիճանաբար, միլիոնավոր սերունդների ընթացքում, միայն այն անհատները ողջ մնացին, որոնք պատահաբար ավելի ու ավելի զարգացած ողնաշար ունեին: Հենց նրանց հաջողվեց սերունդ թողնել և նրանց փոխանցել ժառանգական հատկությունները։ Մադագասկարի «մազոտ ոզնիները»՝ տենրեկները և մկների և համստերների որոշ փշոտ տեսակներ, գնացին մազերի փոխարեն ասեղների հայտնվելու նույն ճանապարհով:

Հաշվի առնելով կենդանի բնության մեջ հարմարվողականության այլ օրինակներ (բույսերի մեջ ողնաշարի, տարբեր կեռիկների, կեռիկների, ճանճերի հայտնվելը բույսերի սերմերում՝ կապված կենդանիների կողմից դրանց բաշխման հետ և այլն), կարելի է ենթադրել, որ դրանց առաջացման մեխանիզմը սովորական է. բոլոր դեպքերի հարմարեցումները առաջանում են ոչ թե անմիջապես ավարտված ձևով, որպես տրված ինչ-որ բան, այլ ձևավորվում են երկար ժամանակի ընթացքում էվոլյուցիայի գործընթացում անհատների ընտրության միջոցով, որոնք ունեն հատկանիշը առավել ցայտուն ձևով:

Ֆիթնեսի հարաբերականությունը

Կենսաբանության զարգացման նախադարվինյան ժամանակաշրջանում կենդանի էակների հարմարվողականությունը ծառայում էր որպես Աստծո գոյության ապացույց. առանց ամենակարող արարչի, բնությունն ինքը չէր կարողանա այդքան խելամտորեն դասավորել կենդանի էակներին և այդքան խելամտորեն հարմարեցնել նրանց: շրջակա միջավայրը։ Գերակշռող կարծիքն այն էր, որ յուրաքանչյուր առանձին սարք բացարձակ է, քանի որ այն համապատասխանում է ստեղծողի կողմից սահմանված հատուկ նպատակին. պսակ; Հաստ ցողունը անհրաժեշտ է, որպեսզի կակտուսը ջուր պահի և այլն։

Օրգանիզմների հարմարվողականությունը շրջակա միջավայրին զարգանում է երկար պատմական զարգացման գործընթացում՝ բնական պատճառների ազդեցության տակ և բացարձակ չէ, այլ հարաբերական, քանի որ շրջակա միջավայրի պայմանները հաճախ ավելի արագ են փոխվում, քան ձևավորվում են հարմարվողականություններ։ Համապատասխան բնակավայրի հատուկ միջավայրին, հարմարվողականությունները կորցնում են իրենց նշանակությունը, երբ այն փոխվում է: Հետևյալ փաստերը կարող են վկայել ֆիթնեսի հարաբերական բնույթի մասին.

Որոշ թշնամիների դեմ պաշտպանիչ սարքերը անարդյունավետ են մյուսների դեմ (օրինակ, թունավոր օձերը, որոնք վտանգավոր են շատ կենդանիների համար, ուտում են մանգուստները, ոզնիները և խոզերը);

Կենդանիների մեջ բնազդների դրսևորումը կարող է անտեղի լինել (ցեցերը հավաքում են նեկտար թեթև ծաղիկներից, որոնք հստակ երևում են գիշերը, բայց նաև թռչում են դեպի կրակը, չնայած նրանք այդ ընթացքում մահանում են);

Որոշ պայմաններում օգտակար օրգանը դառնում է անօգուտ և նույնիսկ համեմատաբար վնասակար մեկ այլ միջավայրում (լեռնային սագերի մատների միջև ընկած թաղանթները, որոնք երբեք չեն իջնում ​​ջրի վրա);

Հնարավոր են նաև ավելի առաջադեմ հարմարեցումներ տվյալ բնակավայրին: Կենդանիների և բույսերի որոշ տեսակներ արագորեն բազմացան և լայնորեն տարածվեցին երկրագնդի բոլորովին նոր տարածքներում, որտեղ դրանք պատահաբար կամ միտումնավոր ներմուծվեցին մարդկանց կողմից:

Այսպիսով, ֆիթնեսի հարաբերական բնույթը հակասում է կենդանի բնության բացարձակ նպատակահարմարության պնդմանը։