\u003e Способността на тялото да се адаптира към променящите се условия заобикаляща среда като фактор за поддържане на здравето

Крайната цел на опазването на природата е да осигури благоприятни условия за живота на настоящите и бъдещите поколения хора, развитието на националната икономика, науката и културата на всички народи, населяващи нашата планета.

За младите хора в образованието разбирането за сериозността на предизвикателствата пред природозащитата е от съществено значение. Необходимо е да се осъзнае, че дори ако всички мерки за опазване на околната среда се прилагат в индустриалните предприятия, човечеството ще се отрази негативно на природата. Замяната на сложни биоценози с агроценози, изграждането на градове и различни структури, които намаляват биопродуктивността на обширни територии, химизацията на селското стопанство, местните промени в хидротермалния режим на водни площи и територии, промишленото използване на все по-голям брой животински и растителни видове - тези и много други ефекти имат и ще имат върху природата все по-силно влияние дори при всяка възможна предпазна мярка. Според академик С. С. Шварц борбата за „здравословна биосфера“ трябва да се води в две посоки: чрез свеждане до минимум на прякото вредно въздействие на индустриалния натиск върху природата и чрез разработване на мерки за осигуряване на нормалното функциониране на биосферата и съставляващите я биоценози в нови условия. Константинов В. М., Челидзе Ю. Б. Екологични основи на управлението на природата: Учебник. Наръчник за ученическа среда. проф. образование. - М.: Мастерство, 2002. от 22-23

Първият се счита за кризата на присвояващата икономика: събиране и примитивен лов. Смята се, че той е възникнал във връзка с изчерпването на природните резерви на плодове, ядливи растения, с унищожаването на малки животни в местообитанията на древните хора. Кризата беше преодоляна чрез преминаване към колективен лов на големи животни с използване на по-съвременни инструменти: лък, копие, харпун и разделяне на труда между участниците в лов. Смята се, че е възникнала нова екологична криза в края на ледниковия период, когато големите животни започват да изчезват - вълнест носорог, пещерна мечка, мамут. Тази криза е свързана с преследването на големи животни от много сръчни ловци, чийто увеличен брой не може да осигури естествена хранителна база. Изходът от тази криза беше намерен в прехода от присвояваща към произвеждаща икономика. Развитието на животновъдството и земеделието определя напредъка на човечеството в продължение на няколко хилядолетия.

Следващата криза възникна в безводни райони - места на древно напоявано земеделие. Това беше улеснено от пълното обезлесяване и прекомерното натоварване на първобитното земеделие върху почвите, което предизвика ускорената им ерозия и засоляване. Сега в тези региони на Северна Африка, в Близкия изток, в Централна и Централна Азия има пустини. Прекомерната паша на добитъка също допринесе за опустиняването на сухите региони. Процесите на разширяване на пустинните територии поради прекомерна паша и нерационално земеделие продължават и в наше време. В много области те са придобили характера на големи регионални екологични бедствия.

Нарастващата настояща екологична криза в отношенията между природата и обществото е свързана с научно-техническата революция. В същото време регионалните кризисни ситуации, произтичащи от изчерпването на природните ресурси, се разрешават успешно чрез подобряване на технологиите за търсене, добив, транспортиране, обработка на традиционни природни ресурси, използване на нови ресурси и производство на синтетични материали.

По-страшни доказателства за нарастващи кризисни ситуации в отношенията между обществото и природата в различните региони са свързани с деградацията на природните екосистеми, причинена от прекомерно натоварване на биоценозите, нарастване на населението и замърсяване на околната среда.

През последните години, поради човешка вина, екологичните бедствия, причинени от химическо и радиоактивно замърсяване, са чести. Изминаха повече от 50 години от атомната бомбардировка на японските градове Хирошима и Нагасаки, но дори и сега списъците на починалите от лъчева болест се попълват всяка година. Сега станаха широко известни последиците от радиоактивния прах и отпадъци, пренасяни от вятъра в предприятието „Маяк“ в Челябинска област през 1957 г. Аварията в 4-ти енергиен блок на атомната електроцентрала в Чернобил през 1986 г. се превърна в най-тежката екологична катастрофа на 20-ти век. Екологични бедствия от различен мащаб възникват в резултат на химическо замърсяване на околната среда. Всички справочници за медицината и околната среда включват информация за болестта Мина-мата, възникнала сред населението в резултат на замърсяване на околната среда с живачни съединения. Катастрофални последици възникват в резултат на замърсяване от индустриални емисии и отработени газове на автомобили и образуването на отровни мъгли - смог в големите градове.

Лечебни растения. Напоследък, въпреки напредъка в химията и изобилието от синтетични лекарства, интересът към растителните лекарства се е увеличил. Гледната точка става все по-популярна, че лекарствата от естествен произход са по-ефективни, тъй като активните вещества в растението обикновено се намират в комплекс.

Търсенето на лекарствени суровини се увеличава. Необходимо е обаче да не се увеличава отстраняването на растенията от природата, а да се стопанисва в природата: посевни растения, редуващи се места за събиране, създаване на временни светилища и др. В момента вече са създадени няколко светилища.

Адаптиране (приспособяване) на организмите към условията на околната среда

Адаптация - ϶ᴛᴏ адаптация на организма към условията на околната среда поради комплекс от морфологични, физиологични и поведенчески признаци.

Различните организми се адаптират към различни условия околната среда и в резултат на това влаголюбиви хидрофити и сухи носители- ксерофити (фиг. 6); солени почвени растения - халофити; растения, устойчиви на засенчване ( сциофити) и изискващи пълна слънчева светлина за нормално развитие ( хелиофити); животните, които живеят в пустини, степи, гори или блата са нощни или дневни. Наричат \u200b\u200bсе групи видове с подобно отношение към условията на околната среда (т.е. живеещи в едни и същи екотопи) екологични групи.

Способността да се адаптират към неблагоприятните условия при растенията и животните се различават. Поради факта, че животните са подвижни, техните адаптации са по-разнообразни от тези на растенията. Животните могат:

- за избягване на неблагоприятни условия (птиците отлитат от зимата поради липса на храна и студ към топли райони, елени и други копитни животни се скитат в търсене на храна и др.);

- изпадат в спряна анимация - временно състояние, при което жизнените процеси са толкова забавени, че видимите им прояви почти напълно липсват (изтръпване на насекоми, хибернация на гръбначни животни и др.);

- да се адаптират към живота при неблагоприятни условия (вълната и подкожните мазнини ги спасяват от замръзване, пустинните животни разполагат с устройства за икономично използване на водата и охлаждането и др.). (Фиг. 7).

Растенията са неактивни и имат привързан начин на живот. Поради тази причина те имат само две последните опции адаптации. И така, растенията се характеризират с намаляване на интензивността на жизнените процеси през неблагоприятни периоди: те отделят листата си, хибернират под формата на почиващи органи, заровени в почвата - луковици, коренища, грудки, остават в състояние на семена и спори в почвата. При бриофитите цялото растение има способността да анабиозира, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ в сухо състояние може да продължи няколко години.

Устойчивостта на растенията към неблагоприятни фактори се увеличава поради специални физиологични механизми: промяна в осмотичното налягане в клетките, регулиране на интензивността на изпаряване с помощта на устици, използване на филтърни мембрани за селективно усвояване на вещества и др.

Адаптациите в различни организми се произвеждат с различна скорост. Те се появяват най-бързо при насекоми, които в рамките на 10–20 поколения могат да се адаптират към действието на нов инсектицид, което обяснява неуспеха на химичния контрол на плътността на популациите от насекоми вредители. Процесът на развитие на адаптации при растения или птици протича бавно, в продължение на векове.

Наблюдаваните промени в поведението на организмите обикновено са свързани със скрити черти, които те са имали, като че ли, „в резерв“, но под въздействието на нови фактори се проявяват и увеличават устойчивостта на вида. Тези скрити характеристики обясняват устойчивостта на някои дървесни видове към действието на индустриалното замърсяване (топола, лиственица, върба), а някои видове плевели към действието на хербициди.

Една екологична група често включва организми, които не си приличат. Това се дължи на факта, че различните видове организми могат да се адаптират по различен начин към един и същ фактор на околната среда.

Например те преживяват студа по различен начин. топлокръвен (те се наричат ендотермичен, от гръцките думи endon - отвътре и terme - топъл) и студенокръвни (екзотермичен, от гръцки ectos - отвън) организми. (Фиг. 8.)

Телесната температура на ендотермичните организми не зависи от температурата на околната среда и винаги е повече или по-малко постоянна, нейните колебания не надвишават 2–4 o дори по време на най-силните студове и най-силната топлина. Тези животни (птици и бозайници) поддържат телесната температура чрез вътрешно производство на топлина въз основа на интензивен метаболизъм. Те запазват топлината на тялото си благодарение на топлите „кожуси“ от пера, вълна и т.н.

Физиологичните и морфологичните адаптации се допълват от адаптивно поведение (избор на защитени от вятъра места за нощта, изграждане на дупки и гнезда, групови нощи с гризачи, близки групи пингвини, затопляне помежду си и др.). Ако околната температура е много висока, тогава ендотермичните организми се охлаждат поради специални устройства, например изпаряване на влагата от повърхността на лигавиците на устата и горните дихателни пътища. (По тази причина, дори в жегата, дишането на кучето се ускорява и стърчи език.)

Телесната температура и подвижността на екзотермичните животни зависят от околната температура. Насекомите и гущерите стават летаргични и неактивни при хладно време. В същото време много животински видове имат способността да избират място с благоприятни условия на температура, влажност и слънчева светлина (гущерите се пекат на осветени плочи от скали).

Абсолютната ектотерма обаче се наблюдава само при много малки организми. Повечето хладнокръвни организми все още са способни да лошо регулират телесната температура. Например, при активно летящи насекоми - пеперуди, пчели, телесната температура се поддържа на ниво 36-40 ° C, дори когато температурата на въздуха е под 10 ° C.

По същия начин видовете от една екологична група в растенията се различават по външния си вид. Οʜᴎ може също да се адаптира към същите условия на околната среда различни начини... И така, различните видове ксерофити спестяват вода по различни начини: някои имат дебели клетъчни мембрани, други имат космат или восъчен цвят по листата. Някои ксерофити (например от семейство губоцветни) отделят пари от етерично масло, които ги обвиват като одеяло, което намалява изпарението. Коренна система при някои ксерофити е мощен, отива в почвата на дълбочина от няколко метра и достига нивото на подпочвените води (камилски трън), при други е повърхностен, но силно разклонен, което позволява събиране на утайка вода.

Сред ксерофитите има храсти с много малки твърди листа, които могат да бъдат изхвърлени през най-сухия сезон (храст карагана в степта, пустинни храсти), тревни треви с тесни листа (пера, власатка), сукуленти (от латински succulentus - сочен). Сукулентите имат сочни листа или стъбла, които натрупват водни резерви и лесно понасят високи температури. Сукулентите включват американски кактуси и саксаул, растящи в пустините в Централна Азия. Οʜᴎ имат специален тип фотосинтеза: устицата се отваря ненужно и само през нощта, през тези хладни часове растенията съхраняват въглероден диоксид, а през деня го използват за фотосинтеза, когато устиците са затворени. (Фиг. 9.)

Различни адаптации към опита на неблагоприятни условия на солени почви също се наблюдават при халофитите. Сред тях има растения, които са в състояние да натрупват соли в тялото си (салинерос, швед, сарсазан), да отделят излишните соли на повърхността на листата със специални жлези (кермек, тамарикс), да „не пропускат“ соли в тъканите си поради непропускливия за солта корен бариераʼʼ (пелин). В последния случай растенията трябва да се задоволят с малко количество вода и имат вид на ксерофити.

Поради тази причина не бива да се учудваме, че при едни и същи условия съществуват растения и животни, които не си приличат, които са се адаптирали към тези условия по различни начини.

Контролни въпроси

1. Какво е адаптация?

2. Как животните и растенията могат да се адаптират към неблагоприятните условия на околната среда?

2. Дайте примери за екологични групи растения и животни.

3. Разкажете ни за различните адаптации на организмите, за да изпитат едни и същи неблагоприятни условия на околната среда.

4. Каква е разликата в адаптациите към ниските температури при ендотермични и екзотермични животни?

Адаптиране (приспособяване) на организмите към условията на околната среда - понятие и видове. Класификация и особености на категорията „Адаптиране (приспособяване) на организмите към условията на околната среда“ 2014, 2015.

Във цялото разнообразие от адаптации на живите организми към неблагоприятни условия на околната среда могат да се разграничат три основни пътя.

Активен начин - това е повишаване на резистентността, развитие на регулаторни процеси, които позволяват да се извършват всички жизненоважни функции на организмите, въпреки отклонението на фактора от оптималното. По отношение на температурата, например, този път се появява в своята ембрионална форма при някои висши растения, е малко по-развит при пойкилотермичните животни, но е особено изразен при хомеотермия. Активната устойчивост на изсушаване е особено характерна за склерофитите сред растенията, ксерофилните насекоми (например пустинни бръмбари) и големите хомеотермични животни в сухи райони.

Пасивен път - подчиняване на жизнените функции на организма на промените в факторите на околната среда. При липса на топлина това води до инхибиране на жизнената дейност и намаляване на нивото на метаболизма, което допринася за икономичното използване на енергийните резерви. Съпротивлението на клетките и тъканите на тялото се увеличава компенсаторно. Пасивният начин на адаптация към влиянието на неблагоприятните температури е характерен за всички растения и пойкилотермични животни. Сред бозайниците и птиците предимствата на пасивната адаптация в неблагоприятни периоди от годината се използват от хетеротермални видове, които изпадат в сън или хибернация. Елементите на пасивната адаптация са присъщи и на типичните хомеотермични животни, живеещи при изключително ниски температури. Това се изразява в леко намаляване на нивото на обмен, забавяне на темповете на растеж и развитие, което позволява по-икономично използване на ресурсите в сравнение с бързо развиващите се видове.

Пасивното подчиняване на водния режим на околната среда е характерно за пойкилохидратните растения и животни, които могат да понасят изсъхване: земни водорасли, лишеи, нематоди, ротифери и др.

Избягване на неблагоприятни ефекти - третият възможен начин за адаптация към околната среда. Общият метод за всички групи организми е развитието на такива жизнени цикли, при които най-уязвимите етапи на развитие се завършват в най-благоприятните периоди от годината по отношение на температурата и други условия. За животните основният начин да се избегнат песималните температури е разнообразието от поведения. Промените в процесите на растеж на растенията до известна степен са екологичен аналог на поведението на животните. Например джуджето на тундровите растения помага на организмите да използват топлината на повърхностния слой и да избягват въздействието на ниските температури на въздуха. Ефемероидните растения в горещите пустини избягват сушата, като имат време да цъфтят в кратък пролетен период.

Избягването, оттеглянето от действието на екстремни температури или липсата на влага е характерно за организмите в една или друга степен както с активен, така и с пасивен път на адаптация към околната среда. И трите начина на адаптация са характерни по отношение на другите. фактори на околната среда Сряда. Най-често адаптацията на даден вид към околната среда се осъществява чрез една или друга комбинация от трите възможни начина на адаптация.