\u003e Capacitatea organismului de a se adapta condițiilor în schimbare mediu inconjurator ca factor în menținerea sănătății

Scopul final al conservării naturii este de a asigura condiții favorabile vieții generațiilor prezente și viitoare de oameni, dezvoltarea economiei naționale, a științei și culturii tuturor popoarelor care locuiesc pe planeta noastră.

Pentru tinerii din educație, este esențială înțelegerea seriozității provocărilor cu care se confruntă conservarea naturii. Este necesar să ne dăm seama că, chiar dacă toate măsurile de protecție a mediului sunt luate la întreprinderile industriale, umanitatea va afecta negativ natura. Înlocuirea biocenozelor complexe cu agrocenoze, construirea de orașe și diverse structuri care reduc bioproductivitatea unor teritorii întinse, chimizarea agriculturii, schimbările locale în regimul hidrotermal al zonelor și teritoriilor de apă, utilizarea industrială a unui număr tot mai mare de specii de animale și plante - acestea și multe alte efecte au și vor avea asupra naturii o influență din ce în ce mai puternică, chiar și cu fiecare măsură de precauție luată. Potrivit academicianului S. S. Schwartz, lupta pentru o „biosferă sănătoasă” ar trebui să se desfășoare în două direcții: prin minimizarea efectelor dăunătoare directe ale presiunii industriale asupra naturii și prin dezvoltarea de măsuri care să asigure funcționarea normală a biosferei și a biocenozelor sale în condiții noi. Konstantinov V.M., Chelidze Yu. B. Bazele ecologice ale managementului naturii: manual. Un manual pentru mediile studențești. prof. educaţie. - M.: Masterstvo, 2002. din 22-23

Prima este considerată criza economiei adecvate: culegerea și vânătoarea primitivă. Se crede că a apărut în legătură cu epuizarea rezervelor naturale de fructe, plante comestibile, odată cu exterminarea animalelor mici în habitatele oamenilor antici. Criza a fost depășită prin trecerea la vânătoarea colectivă a animalelor mari cu ajutorul unor instrumente mai avansate: arc, suliță, harpon și împărțirea muncii între participanții la vânătoare. Se crede că a apărut o nouă criză ecologică la sfârșitul epocii glaciare, când au început să dispară animale mari - rinocer de lână, urs peșteră, mamut. Această criză este asociată cu vânătoarea de animale mari de către vânători foarte abili, al căror număr crescut nu ar putea oferi o bază naturală de hrană. Ieșirea din această criză a fost găsită în tranziția de la însușirea la economia producătoare. Dezvoltarea creșterii animalelor și a agriculturii a determinat progresul omenirii timp de câteva milenii.

Următoarea criză a apărut în regiunile aride - locuri ale agriculturii irigate antice. Acest lucru a fost facilitat de defrișările complete și de încărcarea excesivă a agriculturii primitive pe soluri, care a provocat eroziunea și salinizarea lor accelerată. Acum, în aceste regiuni din Africa de Nord, în Orientul Mijlociu, în Asia Centrală și Centrală, există deșerturi. Pășunatul excesiv de animale a contribuit, de asemenea, la deșertificarea regiunilor aride. Procesele de extindere a teritoriilor deșertice datorate suprapășunării și agriculturii iraționale continuă în timpul nostru. În multe zone, au dobândit caracterul unor catastrofe ecologice regionale majore.

Criza ecologică actuală în creștere în relația dintre natură și societate este asociată cu revoluția științifică și tehnologică. În același timp, situațiile regionale de criză care decurg din epuizarea resurselor naturale sunt rezolvate cu succes prin îmbunătățirea tehnologiilor de căutare, extragere, transport, procesare a resurselor naturale tradiționale, folosirea de resurse noi și fabricarea materialelor sintetice.

Dovezi mai formidabile ale situațiilor de criză în creștere în relația dintre societate și natură în diferite regiuni sunt asociate cu degradarea ecosistemelor naturale cauzată de o sarcină excesivă asupra biocenozelor, creșterea populației și poluarea mediului.

În ultimii ani, din vina omului, dezastrele de mediu cauzate de poluarea chimică și radioactivă au devenit frecvente. Au trecut mai bine de 50 de ani de la bombardarea atomică a orașelor japoneze Hiroshima și Nagasaki, dar chiar și acum listele celor care au murit din cauza radiației sunt completate în fiecare an. Acum au devenit cunoscute consecințele prafului și a deșeurilor radioactive transportate de vânt la întreprinderea Mayak din regiunea Chelyabinsk în 1957. Accidentul de la a 4-a centrală a centralei nucleare de la Cernobîl în 1986 a devenit cel mai grav dezastru ecologic din secolul al XX-lea. Dezastrele ecologice de diferite scări apar ca urmare a poluării chimice a mediului. Toate cărțile de referință medicale și de mediu includ informații despre boala Mina-mata, care a apărut în rândul populației ca urmare a poluării mediului cu compuși de mercur. Consecințele catastrofale apar ca urmare a poluării cauzate de emisiile industriale și gazele de eșapament ale mașinilor și formarea de ceați otrăvitoare - smoguri în orașele mari.

Plante medicinale. Recent, în ciuda progreselor în chimie și a abundenței medicamentelor sintetice, a crescut interesul pentru medicamentele vegetale. Punctul de vedere devine din ce în ce mai popular că medicamentele de origine naturală sunt mai eficiente, deoarece substanțele active din plantă se găsesc de obicei într-un complex.

Cererea de materii prime medicinale este în creștere. Cu toate acestea, este necesar să nu se mărească îndepărtarea plantelor din natură, ci să se cultive în natură: plantarea plantelor, alternarea locurilor de colectare, crearea de sanctuare temporare etc. În prezent, au fost deja create mai multe sanctuare.

Adaptarea (adaptarea) organismelor la condițiile de mediu

Adaptare - ϶ᴛᴏ adaptarea organismului la condițiile de mediu datorită unui complex de semne morfologice, fiziologice și comportamentale.

Diferite organisme se adaptează condiții diferite mediu și, ca urmare, iubitor de umiditate hidrofite și purtători uscați- xerofite (fig. 6); plante soline saline - halofite; plante rezistente la umbrire ( sciofiți) și care necesită lumina soarelui deplină pentru dezvoltarea normală ( heliofite); animalele care trăiesc în deșerturi, stepe, păduri sau mlaștini sunt nocturne sau diurne. Se numesc grupuri de specii cu o atitudine similară condițiilor de mediu (adică trăiesc în aceleași ecotopuri) grupuri de mediu.

Capacitatea de adaptare la condițiile adverse la plante și animale diferă. Datorită faptului că animalele sunt mobile, adaptările lor sunt mai diverse decât cele ale plantelor. Animalele pot:

- pentru a evita condițiile nefavorabile (păsările zboară de iarnă lipsă de hrană și frig spre regiunile calde, cerbii și alte ungulate rătăcesc în căutare de hrană etc.);

- a cădea în animație suspendată - o stare temporară în care procesele de viață sunt atât de încetinite încât manifestările lor vizibile sunt aproape complet absente (amorțeala insectelor, hibernarea vertebratelor etc.);

- să se adapteze la viață în condiții nefavorabile (lâna și grăsimea subcutanată le salvează de îngheț, animalele din deșert au dispozitive pentru utilizarea economică a apei și răcire etc.). (Fig. 7).

Plantele sunt inactive și au un stil de viață atașat. Din acest motiv, au doar două ultimele opțiuni adaptări. Deci, plantele se caracterizează printr-o scădere a intensității proceselor vitale din perioade nefavorabile: își aruncă frunzele, hibernează sub formă de organe de repaus îngropate în sol - bulbii, rizomii, tuberculii, rămân în starea de semințe și spori din sol. La briofite, întreaga plantă are capacitatea de a anabioza, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ într-o stare uscată poate persista câțiva ani.

Rezistența plantelor la factorii nefavorabili crește datorită mecanismelor fiziologice speciale: o modificare a presiunii osmotice în celule, reglarea intensității evaporării cu ajutorul stomelor, utilizarea membranelor filtrante pentru absorbția selectivă a substanțelor etc.

Adaptările în diferite organisme sunt produse la viteze diferite. Ele apar cel mai rapid la insecte, care în decurs de 10–20 generații se pot adapta la acțiunea unui nou insecticid, ceea ce explică eșecul controlului chimic al densității populațiilor de dăunători de insecte. Procesul de dezvoltare a adaptărilor la plante sau păsări are loc lent, de-a lungul secolelor.

Schimbările observate în comportamentul organismelor sunt de obicei asociate cu trăsături latente, pe care le-au avut, parcă, „în rezervă”, dar sub influența unor factori noi au apărut și au crescut rezistența speciei. Aceste caracteristici ascunse explică rezistența unor specii de arbori la acțiunea poluării industriale (plop, larice, salcie) și a unor specii de buruieni la acțiunea erbicidelor.

Un grup ecologic include deseori organisme care nu sunt asemănătoare. Acest lucru se datorează faptului că diferite tipuri de organisme se pot adapta în moduri diferite la același factor de mediu.

De exemplu, ei experimentează frigul diferit. cu sânge cald (ei sunt numiti, cunoscuti endotermic, din cuvintele grecești endon - interior și terme - cald) și cu sînge rece (ectotermic, din grecescul ectos - exterior) organisme. (Fig. 8.)

Temperatura corpului organismelor endoterme nu depinde de temperatura mediului ambiant și este întotdeauna mai mult sau mai puțin constantă, fluctuațiile sale nu depășesc 2-4 o chiar și în timpul înghețurilor cele mai severe și a celei mai intense călduri. Aceste animale (păsări și mamifere) mențin temperatura corpului prin producția internă de căldură pe baza metabolismului intensiv. Își păstrează căldura corpului datorită „hainelor de blană” calde din pene, lână etc.

Adaptările fiziologice și morfologice sunt completate de un comportament adaptativ (alegerea locurilor protejate de vânt pentru noapte, construirea vizuinelor și cuiburilor, nopțile de grup cu rozătoare, grupurile apropiate de pinguini, încălzirea reciprocă etc.). Dacă temperatura ambiantă este foarte ridicată, atunci organismele endoterme sunt răcite datorită dispozitivelor speciale, de exemplu, evaporarea umezelii de pe suprafața membranelor mucoase ale gurii și a căilor respiratorii superioare. (Din acest motiv, chiar și la căldură, respirația câinelui se accelerează și își scoate limba.)

Temperatura corpului și mobilitatea animalelor ectoterme depind de temperatura ambiantă. Insectele și șopârlele pe vreme rece devin letargice și inactive. În același timp, multe specii de animale au capacitatea de a alege un loc cu condiții favorabile de temperatură, umiditate și lumina soarelui (șopârlele se plimbă pe dale iluminate de roci).

Cu toate acestea, ectotermia absolută este observată numai în organisme foarte mici. Majoritatea organismelor cu sânge rece sunt încă capabile de o reglare slabă a temperaturii corpului. De exemplu, la insectele care zboară activ - fluturi, bondari, temperatura corpului este menținută la un nivel de 36-40 ° C chiar și atunci când temperatura aerului este sub 10 ° C.

În mod similar, speciile unui grup ecologic din plante diferă prin aspectul lor. Οʜᴎ se poate adapta, de asemenea, la aceleași condiții de mediu căi diferite... Deci, diferite tipuri de xerofite economisesc apa în moduri diferite: unele au membrane celulare groase, altele au pubescență sau acoperire cerată pe frunze. Unele xerofite (de exemplu, din familia labiatelor) emit vapori de ulei esențial, care îi învelesc ca o pătură, ceea ce reduce evaporarea. Sistemul rădăcină la unele xerofite este puternic, se scufundă în sol la o adâncime de câțiva metri și ajunge la nivelul apei subterane (spin de cămilă), la altele este superficial, dar foarte ramificat, ceea ce permite colectarea apei de precipitații.

Printre xerofite există arbuști cu frunze tari foarte mici care pot fi aruncate în sezonul cel mai uscat (arbust caragana în stepă, arbuști de deșert), ierburi de gazon cu frunze înguste (iarbă cu pene, păiuș) suculent (din latina succulentus - suculent). Suculentele au frunze sau tulpini suculente în care se acumulează apă și tolerează cu ușurință temperaturile ridicate. Suculentele includ cactușii americani și saxaul care cresc în deșerturile din Asia Centrală. Οʜᴎ au un tip special de fotosinteză: stomatele se deschid inutil și numai noaptea, în aceste ore răcoroase plantele stochează dioxid de carbon, iar în timpul zilei îl folosesc pentru fotosinteză când stomatele sunt închise. (Fig. 9.)

O varietate de adaptări la experiența condițiilor nefavorabile pe solurile saline este, de asemenea, observată la halofite. Printre acestea există plante care sunt capabile să acumuleze săruri în corpul lor (salineros, suedez, sarsazan), eliberează săruri în exces pe suprafața frunzelor cu glande speciale (kermek, tamariks), „nu lăsați” săruri în țesuturile lor din cauza rădăcinii impermeabile la sare barierăʼ (pelin). În acest din urmă caz, plantele trebuie să se mulțumească cu o cantitate mică de apă și au aspectul de xerofite.

Din acest motiv, nu trebuie să fim surprinși că în aceleași condiții există plante și animale care nu se deosebesc între ele, care s-au adaptat la aceste condiții în moduri diferite.

Întrebări de control

1. Ce este adaptarea?

2. Cum se pot adapta animalele și plantele la condițiile de mediu nefavorabile?

2. Dați exemple de grupuri ecologice de plante și animale.

3. Spuneți-ne despre diferitele adaptări ale organismelor la experiența acelorași condiții adverse de mediu.

4. Care este diferența în adaptările la temperaturi scăzute la animalele endoterme și ectoterme?

Adaptarea (adaptarea) organismelor la condițiile de mediu - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Adaptarea (adaptarea) organismelor la condițiile de mediu” 2014, 2015.

În întreaga varietate de adaptări ale organismelor vii la condiții de mediu nefavorabile, se pot distinge trei căi principale.

Mod activ - aceasta este o creștere a rezistenței, dezvoltarea proceselor de reglementare care permit îndeplinirea tuturor funcțiilor vitale ale organismelor, în ciuda abaterii factorului de la optim. În ceea ce privește temperatura, de exemplu, această cale apare în forma sa embrionară la unele plante superioare, este ceva mai dezvoltată la animalele poikiloterme, dar este deosebit de pronunțată în homeotermie. Rezistența activă la desicare este deosebit de caracteristică sclerofitelor în rândul plantelor, insectelor xerofile (de exemplu, gândacii negri deșertici) și animalelor homeotermale mari din regiunile aride.

Calea pasivă - subordonarea funcțiilor vitale ale organismului față de modificările factorilor de mediu. Cu o lipsă de căldură, acest lucru duce la inhibarea activității vitale și la o scădere a nivelului de metabolism, ceea ce contribuie la utilizarea economică a rezervelor de energie. Rezistența celulelor și a țesuturilor corpului crește compensatoriu. O modalitate pasivă de adaptare la influența temperaturilor nefavorabile este caracteristică tuturor plantelor și animalelor poikiloterme. Printre mamifere și păsări, avantajele adaptării pasive în perioadele nefavorabile ale anului sunt folosite de speciile heterotermale care intră în torpor sau hibernare. Elementele de adaptare pasivă sunt, de asemenea, inerente animalelor homeoterme tipice care trăiesc la temperaturi extrem de scăzute. Acest lucru se exprimă printr-o ușoară scădere a nivelului schimbului, o încetinire a ratelor de creștere și dezvoltare, care permite o utilizare mai economică a resurselor în comparație cu speciile în dezvoltare rapidă.

Supunerea pasivă la regimul apei din mediul înconjurător este caracteristică plantelor și animalelor poikilohidrice care pot tolera uscarea: alge solate, licheni, nematode, rotifere etc.

Evitarea efectelor adverse - a treia modalitate posibilă de adaptare la mediu. Metoda generală pentru toate grupurile de organisme este dezvoltarea unor astfel de cicluri de viață în care etapele cele mai vulnerabile de dezvoltare sunt finalizate în perioadele cele mai favorabile ale anului în ceea ce privește temperatura și alte condiții. Pentru animale, principala modalitate de a evita temperaturile pesimale este o varietate de comportamente. Modificările proceselor de creștere a plantelor sunt, într-o anumită măsură, un analog ecologic al comportamentului animalelor. De exemplu, nanismul plantelor de tundră ajută organismele să utilizeze căldura stratului de suprafață și să evite efectele temperaturilor scăzute ale aerului. Plantele efemeroide din deșerturile fierbinți evită seceta, având timp să înflorească într-o perioadă scurtă de primăvară.

Evitarea, retragerea din acțiunea temperaturilor extreme sau lipsa de umiditate este caracteristică organismelor într-un grad sau altul, atât cu o cale activă, cât și pasivă de adaptare la mediu. Toate cele trei moduri de adaptare sunt caracteristice în raport cu altele. factori de mediu Miercuri. Cel mai adesea, adaptarea unei specii la mediu se realizează printr-una sau alta combinație a celor trei modalități posibile de adaptare.