ПРИСТОСУВАННЯ ОРГАНІЗМІВ ДО УМОВ ІСНУВАННЯ ТА ЇХ ЗНАЧЕННЯ

Природні та штучні системи в середовищі життя людини

Тема 1. Організм як жива система

§8. ПРИСТОСУВАННЯ ОРГАНІЗМІВ ДО УМОВ ІСНУВАННЯ ТА ЇХ ЗНАЧЕННЯ

Основними умовами існування організмів є наявність необхідної кількості води, світла, тепла, повітря, продуктів живлення. На нашій планеті вони надзвичайно різноманітні. Але немає такої ділянки земної поверхні, де б не мешкали живі істоти. Як вдається їм вижити і на засніжених вершинах гір, і в пустелях, і в глибинах океану? Для цього тварини і рослини мають різноманітні пристосування.

Чимало з них вам добре відомі, тож пригадаємо їх.

До життя в умовах недостатньої кількості води наземні організми пристосувалися по-різному {мал. 48). Одним рослинам (мал. 48, 1) допомагає виживати довгий корінь, що проникає на значні глибини, дістаючись навіть до підгрунтових вод. Він може перевищувати наземну частину у 50 разів і більше. Корінь інших рослин (мал. 48, 2) розгалужується у верхніх шарах грунту, аби вбирати якнайбільше вологи, що з’являється з короткочасними дощами. Є рослини, які накопичують воду у м’ясистих листках (мал. 48, 3) та стеблах (мал. 48, 4). Чим товстіші стебло і листки, тим більше вологи

запасається в них, а отже, рослина може довше обходитися без води. У деяких рослин (як-от кактусів) листки перетворилися на колючки (мал. 48,5). Вони допомагають рослинному організму економно випаровувати воду вдень і вбирати вологу з повітря вночі.

Мал. 48. Пристосування рослин до недостатнього зволоження: 1 – довгий корінь; 2 – розгалужений корінь; 3 – м’ясисті листки; 4 – м’ясисте стебло; 5 – листки у вигляді колючок

Тварини – мешканці посушливих місцевостей (комахи, павуки, скорпіони, змії) – утримують вологу в організмі за допомогою особливих покривів тіла. Верблюд може не споживати воду тривалий час, бо п’є її одразу велику кількість (за лічені хвилини він здатен випити понад 100 л води). А ще він одержує воду в результаті хімічних реакцій, що відбуваються із жиром, накопиченим у горбах.

Як організми пристосовуються до різного освітлення

Наскільки важливою є роль світла в житті рослин вам уже відомо. Але потреба у світлі у них різна. Так, береза потребує світла більше, ніж дуб, тому й росте на узбіччях чи галявинах лісу. А тіньовитривалий дуб може зростати і в його гущавині. Ряст і проліски цвітуть, коли на деревах ще немає листків, які б перешкоджали проникненню світла. У листків із черешками листкова пластинка змінює своє розташування відносно напрямку сонячних променів (пригадайте, як у 5-му класі ви спостерігали за кімнатною рослиною). У багатьох рослин узимку, коли світловий день коротшає, опадає листя.

Зміна дня і ночі також впливає на поведінку живих істот. Так, є рослини, що на ніч стуляють листки (квасениця) чи пелюстки квіток (кульбаба). Проте є рослини, які, навпаки, розкривають квітки саме вночі, коли вилітають нічні метелики (матіола).

Більшість тварин активні вдень і відпочивають уночі, наприклад свійські тварини. А от кажанів і сов світлої частини доби не видно. Вони сплять у схованках. Ці тварини впевнено полюють уночі.

Температура як умова існування живих організмів

У природі є тварини зі сталою температурою тіла, яка не залежить від температури середовища (ссавці, птахи). їх називають теплокровними. Пристосуванням до зимових холодів у них є густа шерсть чи пір’я, чималі запаси підшкірного жиру. Є також тварини, які не мають сталої температури тіла (комахи, риби, жаби, ящірки, змії та інші). Вони дістали назву холоднокровних тварин. Температура їхнього тіла залежить від температури довкілля (мал. 49).

Спекотного літа ссавців захищає від перегрівання здатність випаровувати воду через шкіру. Так вони регулюють температуру свого тіла. Виділення поту в людини – теж пристосування до регулювання температури тіла.

Мал. 49. Холоднокровні (1-3) і теплокровні (4-6) тварини

Пригадайте, багато тварин готуються до холодів заздалегідь: роблять запаси їжі, облаштовують нори і кубла, вистилаючи їх сухотрав’ям чи пухом. Деякі з них з настанням холодів впадають у сплячку (наведіть приклади).

У спекотні дні більшість тварин перебуває у схованках (норах, зариваються у пісок), а вночі, коли температура повітря знижується, тварини виходять на полювання. Як бачимо, така поведінка цих тварин зумовлена зміною температури.

Життєдіяльність холоднокровних тварин значною мірою залежить від температури зовнішнього середовища. За низької температури в їхньому організмі надто повільно відбуваються обмін речовин і перетворення енергії. Тому взимку вони впадають у стан заціпеніння, а з настанням весняного тепла відновлюють свою активність.

Рослини захищають себе від перегрівання, випаровуючи воду через продихи. А коли води недостатньо в грунті? На цей випадок у рослин також є пристосування. Наприклад, восковий наліт і пухнасті ворсинки на листках чи плодах, зменшені розміри листкових пластинок тощо.

Рослинам і тваринам потрібне повітря

В атмосфері для дихання наземних живих істот повітря цілком достатньо. А от у воді його значно менше. Тому там мешкають організми, які змогли пристосуватися до таких умов. Що це за пристосування?

Пригадайте, що риби дихають за допомогою зябер. А як дихають ссавці і комахи – мешканці водойм? Тюлені, кити перед пірнанням вдихають велику кількість повітря. Його вистачає на десятки хвилин перебування під водою. При цьому кисень економно витрачається клітинами організму. Жук-плавунець, хоча і мешкає у воді, дихає атмосферним повітрям. На кінчику його черевця є дихальця. Періодично жук піднімається до поверхні і тримає його над водою (мал. 50, 1). Ще цікавіше пристосування для дихання атмосферним повітрям павука сріблянки. Ця тварина мешкає у водоймах. Під водою вона будує гніздо з павутини і за допомогою спеціальних волосків на черевці заповнює його повітрям (мал 50, 2).

Мал. 50. Пристосування до дихання: 1 – жука-плавунця; 2 – павука сріблянки

Живлення – умова, без якої не існують ні рослини, ні тварини

Ви вже знаєте, що рослинам для створення органічних речовин необхідний вуглекислий газ. Він надходить у рослину через продихи, розміщені з нижнього боку листків. А як бути рослинам, чиї листки лежать на поверхні води, як-от латаття біле, глечики жовті. їхнє пристосування полягає в розташуванні продихів на верхній стороні листкової пластинки. Цим вони забезпечують рослину не тільки повітрям для дихання, а й вуглекислим газом для живлення. Неорганічні речовини для живлення рослин надходять з грунту тільки в розчиненому вигляді, тому наступним пристосуванням рослин є різна форма та довжина кореня, здатного вбирати разом із водою ці речовини.

Є рослини, які дуже дивно пристосувалися до нестачі в грунті чи воді певних речовин. Вони стали хижаками. Наприклад, росичка – мешканка боліт, навчилася полювати на комах, павуків. Ворсинки її листків виділяють прозору липку речовину.

Мал. 51. Росичка “вполювала” комаху

Приваблена нею комаха в’язне у цій речовині, листок згортається і виділяє інші речовини, що перетравлюють комаху (мал. 51).

Багато птахів на зиму відлітають у теплі краї. Вчені пов’язують це з тим, що з настанням холодів зникає їхній основний корм (черв’яки, комахи, насіння). Таке пристосування забезпечує птахам належне живлення протягом року.

Досить поширеним у поведінці тварин є чатування на здобич, об’єднання у зграї та стада, долання великих відстаней у пошуках їжі.

Які ще пристосування є у рослин і тварин

Різноманітними є пристосування рослин, що сприяють запиленню. Так, комах-запилювачів у рослинах приваблює нектар. Він є їхньою поживою. Багато рослин мають квітки з яскравим забарвленням і приємним запахом. Але є рослини, квітки яких неприємно тхнуть гнилим м’ясом. Зрозуміло, що їхніми запилювачами є мухи. Усім вам відомі пристосування рослин до поширення плодів на великі відстані. Це і крильця, і летючки, і гачечки, і соковитий смачний м’якуш плоду, і безліч інших (мал. 52).

Мал. 52. Пристосування плодів до поширення

У тварин спостерігають різноманітні види шлюбної поведінки та турботу про потомство.

О Умови існування – усе те, без чого життя організмів неможливе.

О Основними умовами існування живих організмів є наявність води, світла, тепла, повітря, продуктів живлення.

О Рослини і тварини мають різноманітні пристосування до умов існування. Це забезпечує їм виживання і розселення.

О Поведінка живих істот є їх пристосуванням до умов існування та змін, що відбуваються в них.

Сторінка природодослідника

Виконайте завдання. Вивчіть поведінку тварин у куточку живої природи чи акваріумі. Для цього проведіть спостереження за їхніми мешканцями (спостерігати можна також за своїми домашніми улюбленцями, свійськими тваринами, птахами, що відвідують годівницю).

На основі спостережень з’ясуйте: 1. Чи однаково активні тварини протягом доби? 2. Як впливає на поведінку тварин штучно створене освітлення та затемнення? 3. Як поводилися тварини в разі появи корму?

Спробуйте дати пояснення поміченим змінам у поведінці тварин.

Сторінка ерудита

У лісах України мешкають руді та чорні мурашки. Багато в чому вони схожі. Проте до зимових холодів ці тварини пристосувалися по-різному. Так, руді мурашки задовго до настання зими облаштовують під мурашником на глибині понад 1 м камеру для зимівлі. Взимку вся родина збирається у цій камері. Для вчених до цього часу залишається таємницею, як мурашкам вдається передбачити настання суворої зими і заздалегідь влаштувати камеру для зимівлі глибше, ніж звичайно.

Чорні мурашки камер не будують, а залишаються зимувати в мурашнику. Замерзанню ж їхнього тіла запобігає речовина гліцерин, що утворюється ще до настання холодів. Варто зазначити, що розчин, приготовлений із рівних частин води і гліцерину, замерзає не за 0 °С, а близько -40 °С.

Перевірте свої знання

1. Назвіть основні умови існування живих організмів. 2. Наведіть приклади різних пристосувань рослин до умов існування. 3. Які пристосування тварин до умов існування вам відомі? 4*. Деякі птахи здатні з’їсти за день у 20 разів більше корму, ніж важать самі. Пов’яжіть це з виразом: “Птахам не так страшний холод, як голод”.