Адаптации живых организмов

Автор работы: учитель биологии Маклакова Оксана Ивановна, г.Калининград, МАОУ Лицей 18 Адаптации, как способность выживания и приспособленности живых организмов

На жизненном пути любого живого организма всегда встают проблемы, с которыми он успешно справляется. Как? На жизненном пути любого живого организма всегда встают проблемы, с которыми он успешно справляется. Как? Благодаря приспособленности, которая зависит от его окраски, или размера, или наличия иголок или горбов. Выручает животных огромное количество умений передать информацию и уметь её прочитать, выжить в конкурентной борьбе или спячке. Все вопросы посвящены теме приспособлений живых организмов.

Задача №1 Почему звери и птицы тратят так много времени на уход за шерстью и перьями? !Подсказка! Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нужно вспомнить физические основы низкой теплопроводности меха и перьев

Задача №2 Как находят дорогу к зимним убежищам молодые гадюки, зимующие первый раз в жизни? !Подсказка! Вероятность случайного нахождения убежища слишком мала, такую смертность молодняка медленно размножающиеся гадюки себе позволить не могут. При этом никаких личных контактов у змей нет, они встречаются уже в убежище. «Генетическую память» – не предлагать: в генах расположение конкретной норы не “записать”. Какой способ общения позволяет передать весточку сородичу, не встречаясь лично?

Задача №3 Почему клесты обычно выводят птенцов с февраля по апрель – в самое, казалось бы неблагоприятное время года? !Подсказка! Почему «неблагоприятна» зима? Мороз не приятен, но главная причина гибели животных зимой – бескормица. Все животные «подгадывают» рождение детенышей на самое кормное время года. Теперь осталось вспомнить, чем питаются клесты..

Задача №4 Какие нарушения происходят в организме при перегреве? !Подсказка! Вопрос только кажется трудным и требующих глубоких знаний по биохимии. На самом деле ответ на него вы «не только видали, но и едали». Всмятку, вкрутую или в виде яичницы..

Задача №5 Почему мы краснеем при высокой температуре и бледнеем на холоде? !Подсказка! В своих рассуждениях мы исходили из того, что количество тепла, организм каждую секунду отдает через кожу в окружающую среду, постоянно. Так ли это? Кожа, особенно с жировой прослойкой под нею – неплохой изолятор. А что, если пустить горячую кровь прямо в наружный слой кожи, «в обход» изолирующего слоя жира?

Задача №6 К каким опасным нарушениям в организме приводят обезвоживание? !Подсказка! Воды внутри клеток и в межклеточной жидкости пока достаточно. Значит, дело не в нарушении биохимических реакциях в клетках. Причина вполне физическая. Возьмите жидкое варенье: оно иногда бывает таким жидким, что можно всосать его через соломинку для коктейля. А теперь налейте варенье в блюдечко и «забудьте» на несколько дней на полке, дав ему подсохнуть. Потечет ли оно теперь по трубочке?

Задача №7 Каково адаптивное значение наличия ядра в эритроцитах верблюдов? !Подсказка! Посмотрите на иллюстрации и сравните форму безъядерных эритроцитов человека и ядерных эритроцитов лягушки и верблюда. Как вы думаете, какие легче проталкивать по узким трубкам капиляров?

Задача №8 Каким образом спасаются от перегрева большинство пустынных животных? !Подсказка! Все приспособления можно разделить на 4 типа: Сопротивление, подчинение, преобразование среды, избегание. Подумайте, как животное может и не перегреться, и не потратить при этом воду. Можно просто не жить в пустыне или устроиться так, чтобы не сталкиваться с самыми страшными её условиями.

Задача №9 Как коралловопалой литории удается добыть воду из воздуха? !Подсказка! Земноводные не только быстро теряют воду через кожу, но и также легко впитывают её. Чтобы напиться, им не обязательно пить воду ртом, собственно, ртом они и не пьют. Все что нужно литории, - чтобы вода сконденсировалась на ее коже. А дальше капли сами впитаются.

Задача №10 Какие приспособления имеются у животных для передвижения по раскалённому на солнце грунту? !Подсказка! Иногда от горячего песка нужно оберегать не столько ноги, сколько само тело..

Задача №11 С чем связана традиция народов жарких стран выпекать хлеб в плоской форме? И почему испортился неразрезанный хлеб? !Подсказка! Разрезая буханку хлеба пополам, мы приближали ее к форме лепешки, делали более плоской. Тем самым затрудняли жизнь картофельной палочке – бактерии, который в первый раз удалось испортить наш хлеб. Как же эта бактерия умудрилась выжить в горячей печи, где пеклась буханка? И что происходит с разрезанной буханкой дальше?

Задача №12 Для защиты от хищных амеб бактерии «решили» увеличить свои размеры в два- три раза. Получится ли это, и при каких условиях? !Подсказка! Как вы понимаете, бактерии нужно не только спастись от амеб, но и не погибнуть с голоду самой. В чем проблема? В том, что поверхность растет с отставанием: объем увеличивается пропорционально третьей степени, а площадь – только второй. Получает пищу бактерия именно через поверхность клетки. Но это правило, верно при сохранении пропорций. А кто заставляет наших бактерий их сохранять?

Задача №13 Как удается снабжать свои ткани кислородом крупным медузам и планариям? !Подсказка! Нужно вспомнить строение медуз – в частности, что образует ее огромный купол, и внимательно посмотреть на изображения гигантских планарий. А еще полезно вспомнить, как решают задачу увеличения удельной поверхности бактерии.

Задача №14 Каким образом удавалось не задохнуться гигантским стрекозам каменноугольного периода? И возможно ли существование таких крупных насекомых сегодня? !Подсказка! Вспомните, что каменноугольный период назван так не зря. В то время шел процесс небывалого накопления каменного угля. Это процесс фотосинтеза, синтеза органических веществ, существенно преобладал над процессом их разложения. А что еще образуется при фотосинтезе и тратиться при гниении?

Задача №15 Животному массой 100 кг для поддержания своего веса требуется бедренная кость диаметром 2 см. Каким должен быть диаметр кости, если линейные размеры животного в процессе увеличатся в 2 раза, а пропорции сохраняться? А в 3? !Подсказка! Примем, что прочность кости определяется площадью ее поперечного сечения. Дальше, исходя их опережающего роста объема над площадью, подсчитать необходимую толщину кости будет нетрудно.

Задача №16 Как корова получает питательные вещества, если целлюлозу за нее переваривают бактерии? !Подсказка! В данном случае работают способы муравьев-листорезов, и гусениц. Можно покормить бактерий, а потом часть их «забить на мясо». Когда бактерии разделяются с клеточной оболочкой, внутреннее содержимое способны переварить и ферменты самой коровы (метод гусениц). Но основной механизм пищеварения с помощью бактерий еще интереснее. Он связан с мелкими размерами бактериальных клеток. Мелкие размеры – это маленький объем и большая поверхность. Еще бактерии примитивны, их строение простое, ничего глотать они не способны. Как сами бактерии переваривают пищу?

Задача №17 Каким образом зубы (или гребни на них) травоядных животных остаются постоянно острыми? !Подсказка! Аналогичное решение используют и инженеры при изготовлении самозатачивающихся резцов различных инструментов. А секрет вечно острых клинков был известен еще древним оружейникам. Достаточно взять два сплава разной твердости или два вида стали, сильнее и слабее закаленной. Что будет происходить в процессе работы такого резца или клинка? Какой сплав станет истираться быстрее?

Задача №18 Как измельчают грубые растительные корма глухари и другие птицы? !Подсказка! В процессе эволюции птицы «отказались» от зубов, облегчая голову, - чтобы не перевешивала вперед. Но сосредоточение массы в центре тяжести вполне допустимо. Поэтому «зубы» у птиц находятся в животе. Только не свои, а «вставные».

Задача №19 Почему личинки термитов погибают без контакта с сородичами? !Подсказка! Термитам помогают переваривать целлюлозу симбиотические жгутиконосцы. Они живут в задней кишке термитов. Задний отдел кишечника насекомых изнутри выстлан хитином, и, как и наружный покров, сбрасывается при каждой линьке. Вместе с симбионтами.

Задача №20 Предложите классификацию хищников на основе пяти «типичных» представителей: ежа, удава, кошки, гепарда, волка. !Подсказка! Предполагаемая классификация хищников основана на степени активности самого хищника по поиску и преследования добычи. Одна группа хищников просто подбирает неподвижную или малоподвижную добычу, не могущую убежать. Другие подстерегают ее в засаде. Остальные категории – активные хищники. Разумеется, один и тот же хищник может применять разные способы охоты.

Задача №21 Какой из этих охотников ( еж, шимпанзе, тигр и волк) убивает добычу наименее «гуманно»? !Подсказка! Итак, мы договорились, что «гуманно» – это быстро, не заставляя мучиться. Подумайте, какие орудия убийства есть в арсенале этих охотников, и насколько они подходят или не подходят для быстрого убийства.

Задача №22 Какие из перечисленных ниже случаев соответствуют биологическому понятию «агрессия»? 1. Нападение Гитлера на соседние страны; 2. Ответные военные действия стран антигитлеровской коалиции; 3. Нападение льва на детеныша буйвола; 4. Нападение стада буйволов на льва, попытавшегося напасть на детеныша; 5. Нападение анаконды на ребёнка; 6. Нападение самца лося на человека во время гона; 7. Нападение лосихи с детенышем на человека; 8. Турнир оленей; 9. Драка двух собак из-за куска мяса; 10. Кошачий «концерт»; 11. Песня соловья; 12. Обозначение волками границ территории стаи мочой или пометом. !Подсказка! Агрессия не обязательно должна проходить в физической форме, «словесная» агрессия – тоже агрессия.

Задача №23 Приведите примеры ритуализированной агрессии среди млекопитающих, птиц, рептилий, рыб, насекомых и других животных !Подсказка! Вспомните, различные интересные формы поведения, связанные с дележкой ресурсов или борьбой за право оставить потомство. Иногда прямая агрессия переходит в ритуализированную и наоборот.

Задача №24 Какова степень агрессивности у человека как биологического вида ( высокая, средняя или низкая)? !Подсказка! Подумайте, может ли агрессивное животное жить большими группами?

Задача №25 На какой фотографии изображены более агрессивные (в данное время) птицы. И что это за время года? !Подсказка! Помните, что агрессия тесно связана с территориальностью. Все, подсказывать что-либо еще – значило бы вас обидеть.

Задача №26 Почему у некоторых одиночных животных самец и самки при встрече могут поначалу нападать друг на друга? !Подсказка! Какова функция агрессии? И каков уровень агрессивности у социальных животных, например, человек?

Задача №27 От чего зависит выбор способа гнездования (одиночно или колониями) у дроздов-рябинников? !Подсказка! Очевидно, что в городе «выгоднее» селиться колониями, а в сельской местности – парами. И в том и в другом случае выгода связанна с врагами, угрожающими гнездам или даже взрослым птицам. Что это за враги и почему от сельского легче спастись поодиночке?

Задача №28 Каковы недостатки общественного образа жизни? !Подсказка! Вспоминайте агрессию – чем она хороша? Не забывайте, что кроме хищников есть и паразиты. А еще, что для размножения нужна не просто встреча самца и самки, а желательно встреча неродственных самца и самки. И еще кое-что: чтобы поддерживать сложный механизм общества, нужны дополнительные усилия.