«Общая биология. 11 класс». В.Б. Захаров и др. (гдз)

Приспособительные адаптации у организмов. Физиологические адаптации

Вопрос 1. Что такое физиологические адаптации?
Физиологическая адаптация — достижение организмом в новых условиях устойчивого гомеостатического состояния, при котором обеспечивается согласованная работа всех функциональных систем, поддерживается нормальная жизнедеятельность и способность его к воспроизведению здорового потомства.
Сдвиги, происходящие в организме в процессе физиологической адаптации, затрагивают все уровни его организации: от молекулярно-генетического до организменного. Например, закалка и тренировка организма повышают его функциональные резервы, раздвигают границы существования. Амплитуда колебании условий не может быть беспредельной, ограничены и функциональные возможности организма.
Наиболее комфортные условия для организма создаются при оптимальном значении природных и социальных факторах. Это среда идеальная для каждого организма.

Вопрос 2. Приведите примеры функциональных приспособительных изменений.
Приспособленность процессов жизнедеятельности к условиям обитания называется физиологическими адаптациями. Например, у ныряющих животных в мышцах находится особый пигмент миоглобин, который способен в 10 раз больше связывать кислорода, чем гемоглобин. Это позволяет ныряющим животным долго находиться под водой. Самцы непарного шелкопряда имеют настолько чувствительное обоняние, что чувствуют запах ароматической железы самки за 3 км. Ночные охотники — совы прекрасно видят в условиях слабого освещения.
Примеры физиологической адаптации у организмов. Сюда относится неспецифическая реакция повышения тканевой устойчивости к гипоксии, а также усиление анаэробного гликолиза, позволяющего осуществлять энергетические процессы при недостаточном поступлении кислорода к тканям. «Борьба за кислород» содержит ряд компенсаторных реакций, направленных на поддержание нормального снабжения тканей кислородом в условиях затрудненного поступления его в кровь. Наиболее быстро в ответ на первые признаки гипоксии включается механизм учащения дыхания и сердцебиения. Эти реакции компенсируют недостаточное поступление кислорода в кровь усилением легоч¬ной вентиляции и циркуляции крови в организме. Такие реакции возникают в условиях быстрого направленного уменьшения парциального давления кислорода при подъеме в горы. Параллельно этим реакциям нередко наблюдается повышение общей кислородной емкости крови путем увеличения числа эритроцитов, а соответственно и количества гемоглобина. Этот процесс особенно заметен после некоторого периода акклиматизации. При «экстренной» адаптации увеличение числа эритроцитов идет путем мобилизации их из кровяных депо. В наиболее острых случаях при экстренном выбросе эритроцитов в кровь захватываются даже не вполне зрелые (у млекопитающих — содержащие ядра) клетки.
Известно, что при длительном пребывании на солнце, у человека наблюдается адаптивное приспособление — увеличение выработки пигмента меланина — защитная реакция организма на действие ультрафиолетового излучения.
Общий характер активности животных в большинстве случаев определяется такими условиями, как тип питания, взаимоотношения с хищниками и конкурентами, суточные изменения комплекса абиотических факторов и т.п. Так, суточная активность пойкилотермных животных во многом определяется режимом температуры среды; у амфибий — сочетанием температуры и влажности. Среди грызунов виды, поедающие грубые, богатые клетчаткой корма, отличаются, как правило, круглосуточной активностью. Семеноядные же формы, употребляющие более концентрированную пищу, имеют возможность приурочить время ее добывания к ночному периоду, когда слабее пресс хищников. Особенно ярко это выражено у обитателей открытых пространств степей и пустынь. Циклические изменения общего уровня жизнедеятельности на протяжении суток связаны с соответствующими ритмами физиологических процессов. Активный период характеризуется большими энергозатратами и соответственно повышенной активностью комплекса физиологических реакций. Периодические циклы представляют собой адаптацию к сезонной смене условий жизни. Приуроченность их к тем или иным срокам определяет адаптивный смысл этих процессов. Эволюционное закрепление фотопериода как ведущего фактора-синхронизатора «страхует» организм от нарушения циклов кратковременными незакономерными отклонениями условий среды от средних норм. Каждый сезонный процесс (размножение, линька, миграции, спячка и др.) характеризуется специфическим комплексом морфофизиологических и экологических особенностей, связанных со спецификой деятельности организма в данное время.
Физиологические адаптации у организмов осуществляются на разных уровнях и с разной скоростью.

Вопрос 3. Каким образом осуществляется приспособление к отсутствию воды у обитателей пустынь?
У пустынных жителей меняется характер активности — она приурочена к периодам повышенной влажности. Так, например, амфибии в пустынях активны только ночью, когда влага конденсируется на почве и растительности, а днем они отсиживаются в норах грызунов. У пустынных видов амфибий, размножающихся во временных водоемах, личинки развиваются очень быстро и в сжатые сроки совершают метаморфоз. Многие пустынные животные перед периодом наступления засушливого сезона накапливают много жира, при окислении которого выделяется большое количество воды. Птицы и млекопитающие способны регулировать потери воды с поверхности тела и легких.

Вопрос 4. Как возникают физиологические адаптации и что лежит в их основе?
Физиологические адаптации формируются в ходе естественного отбора под давлением факторов среды, характерных для условий обитания данного вида. Возникшие в ходе случайных мутаций полезные признаки и свойства закрепляются и передаются по наследству, а вредные или ненужные элиминируются в ходе естественного отбора.