Au cours de leur vie, les organismes subissent l'influence de facteurs qui sont loin de l'optimum. Ils doivent endurer la chaleur, la sécheresse, le gel, la faim. Dispositifs.
1. animation suspendue (mort imaginaire). Arrêt presque complet du métabolisme. - petits organismes. Au cours de l'anabiose, les organismes perdent jusqu'à ½ voire ¾ de l'eau contenue dans les tissus.Chez les invertébrés, le phénomène est souvent observé diapause- attendre des conditions de température défavorables, avoir arrêté son développement (stade d'un œuf, d'une pupe chez les insectes, etc.).
2. vie cachée. plantes supérieures ne peut pas survivre si la cellule se dessèche. Si partiellement déshydraté - survivra. (dormance hivernale des plantes, hibernation des animaux, graines dans le sol,
3. La constance du milieu intérieur, malgré les fluctuations environnement externe. Température corporelle constante, humidité (cactus). Mais beaucoup d'énergie est gaspillée.
4. Éviter les conditions défavorables. (nids, terrier dans la neige, vol d'oiseaux)
Exemples : graines de lotus dans de la tourbe vieilles de 2000 ans, bactéries dans la glace de l'Antarctique. Les pingouins ont une température de 37-38, les rennes ont une température de 38-39. cactus. Cloportes dans les steppes sèches d'Asie centrale, le cœur de Gopher bat 300 battements et 3.
Adaptation évolutive
Types d'adaptation :
Morphologique(protection contre le gel: épiphytes - poussent sur d'autres plantes, phanérophytes - les bourgeons sont protégés par des bourgeons (arbres, arbustes), bourgeons cryptophytes dans le sol, térophytes - plantes annuelles. Chez les animaux - réserves de graisse, poids.
Adaptation physiologique. : acclimatation, libération d'eau des graisses.
comportemental– choix de la position préférée dans l'espace.
Physique - contrôle du transfert de chaleur . Chimique– maintien de la température corporelle.
Adaptation évolutive des plantes et des animaux à différents facteurs l'environnement a servi de base à la classification des espèces.
1) En relation avec les facteurs physiques de l'environnement
a) l'effet de la température sur les organismes
Les limites de tolérance pour toute espèce sont les températures létales minimales et maximales. La plupart des êtres vivants sont capables de vivre à des températures de 0 à 50ºС, ce qui est dû aux propriétés des cellules et du liquide interstitiel. Adaptation animaleà la température du milieu allait dans 2 sens :
– animaux poïkilothermes (à sang froid ) - leur température corporelle varie fortement en fonction de la température ambiante (invertébrés, poissons, amphibiens, reptiles). Leur adaptation aux changements de température est la chute dans l'animation suspendue.
– animaux homoiothermes (à sang chaud ) - animaux à température corporelle constante (oiseaux (environ 40ºС) et mammifères, y compris les humains (36–37ºС)). Les animaux homéothermes peuvent supporter des températures inférieures à 0°C. Ces organismes se caractérisent par thermorégulation.
Thermorégulation (thermorégulation ) - la capacité des humains, des mammifères et des oiseaux à maintenir la température du cerveau et des organes internes dans des limites étroitement définies, malgré des fluctuations importantes de la température de l'environnement extérieur et de leur propre production de chaleur.En cas de surchauffe, les capillaires de la peau se dilatent et chauffent est transféré de la surface du corps, la transpiration augmente, en raison de l'évaporation, la température corporelle se refroidit (humains, singes, équidés), - les animaux qui ne transpirent pas souffrent d'essoufflement thermique (l'évaporation de l'humidité se produit à la surface de la cavité buccale et la langue). Lorsqu'ils sont refroidis, les vaisseaux cutanés se rétrécissent, le transfert de chaleur de ceux-ci diminue, les plumes et les cheveux se lèvent et la laine à la surface du corps, en conséquence, l'espace d'air entre eux augmente, ce qui est calorifuge.
De plus, les animaux à sang chaud se caractérisent par des adaptations permanentes aux hautes ou basses températures :
1) Variation de la taille du corps. Selon La règle de Bergman: chez les animaux à sang chaud, la taille corporelle des individus est, en moyenne, plus grande dans les populations vivant dans les parties les plus froides de l'aire de répartition de l'espèce. Cela est dû à la diminution du ratio :
Plus ce rapport est petit, plus le transfert de chaleur est faible.
2) La présence de couverture de laine et de plumes. Chez les animaux vivant dans des régions plus froides, la quantité de sous-poil, de duvet et de duvet chez les oiseaux augmente. Dans des conditions saisonnières, la mue est possible, lorsqu'il y a plus de duvet et de sous-poil dans le pelage d'hiver, et seulement des poils de garde en été.
3) Couche de graisse. Il est calorifuge. Particulièrement fréquent chez les animaux marins vivant dans les mers froides (morses, phoques, baleines, etc.)
4) Couverture grasse. La couverture de plumes de sauvagine est une couverture imperméable spéciale qui empêche la pénétration de l'eau et l'adhérence des plumes, c'est-à-dire. la couche d'isolation thermique à l'air entre les plumes est préservée.
5) Hibernation. hibernation- un état d'activité vitale et de métabolisme réduit, accompagné d'une inhibition des réactions nerveuses. Avant de tomber en hibernation, les animaux accumulent de la graisse dans le corps et se réfugient dans des abris. L'hibernation s'accompagne d'un ralentissement de la respiration, du rythme cardiaque et d'autres processus. La température corporelle tombe à 3-4ºС. Certains animaux (ours) conservent un corps normal t (c'est sommeil d'hiver ). Contrairement à l'anabiose des animaux à sang froid, pendant l'hibernation, les animaux à sang chaud conservent la capacité de contrôler l'état physiologique à l'aide de centres nerveux et de maintenir l'homéostasie à un nouveau niveau.
6) Migrations animales(caractéristique à la fois à sang chaud et à sang froid) - phénomène saisonnier. Les vols d'oiseaux en sont un exemple.
Adaptation des plantes à la température. La plupart des plantes peuvent survivre à des températures comprises entre 0 et 50°C. Cependant, l'activité de la vie active est réalisée à des températures de 10 à 40 ºС. Dans cette plage de température, la photosynthèse peut se produire. La période de végétation des plantes est la période avec des températures quotidiennes moyennes supérieures à +10ºС.
Selon la méthode d'adaptation aux changements de température, les plantes sont divisées en 3 groupes:
– phanérophytes(arbres, arbustes, lianes) - perdent toutes les parties vertes pendant la période froide et leurs bourgeons restent au-dessus de la surface de la neige en hiver et sont protégés par des écailles tégumentaires;
– cryptophytes (géophytes)- perdre également toute masse végétale visible pendant la période froide, en gardant les bourgeons en tubercules, bulbes ou rhizomes cachés dans le sol.
– térophytes- plantes annuelles qui meurent avec le début de la saison froide, seules les graines ou les spores survivent.
b) l'effet de l'éclairage sur les organismes
La lumière est la principale source d'énergie, sans laquelle la vie sur Terre est impossible. La lumière est impliquée dans la photosynthèse, assurant la création de composés organiques à partir de substances inorganiques par la végétation terrestre. Par conséquent, l'influence de la lumière est plus importante pour les plantes. Une partie du spectre (de 380 à 760 nm) est impliquée dans la photosynthèse - la région du rayonnement physiologiquement actif.
En ce qui concerne l'illumination, on distingue 3 groupes de plantes :
– amoureux de la lumière- pour de telles plantes, l'optimum est lumineux lumière du soleil- plantes herbacées des steppes et prairies, plantes ligneuses des étages supérieurs.
– amoureux de l'ombre– pour ces plantes, l'optimum est une faible luminosité – plantes niveaux inférieurs forêts d'épicéas de la taïga, forêts de chênes des steppes forestières, forêts tropicales.
– tolérant à l'ombre- des plantes présentant une large plage de tolérance à la lumière et pouvant se développer aussi bien en pleine lumière qu'à l'ombre.
La lumière a une grande valeur de signal et est à la base du photopériodisme.
photopériodisme est la réponse du corps à changements saisonniers douce journée. Le moment de la floraison et de la fructification chez les plantes, le début de la période d'accouplement chez les animaux, le moment du début de la migration chez les oiseaux migrateurs dépendent du photopériodisme. Le photopériodisme est largement utilisé en agriculture.
c) l'effet des conditions d'humidité sur les organismes
Les conditions d'humidité dépendent de deux facteurs : – les précipitations ; - la volatilité (la quantité d'humidité qui peut s'évaporer à une température donnée)
En ce qui concerne l'humidité, toutes les plantes sont divisées en 4 groupes:
– hydatophytes – plantes aquatiques entièrement ou en grande partie immergé dans l'eau. Ils peuvent être enracinés au sol (nénuphar), d'autres ne sont pas attachés (lentilles d'eau) ;
– hydrophytes- plantes aquatiques attachées au sol et immergées dans l'eau uniquement avec leurs parties inférieures (riz, quenouille) ;
– hygrophytes- Plantes d'habitats humides. Ils ne disposent pas de dispositifs limitant le débit d'eau (plantes herbacées de la zone forestière) ;
– mésophytes- plantes qui tolèrent une légère sécheresse (la plupart des plantes ligneuses, graminées des steppes) ;
– xérophytes- les plantes des steppes sèches et des déserts, ayant des adaptations au manque d'humidité :
un) sclérophytes- des plantes à grand système racinaire capables d'absorber l'humidité du sol à grande profondeur, et à petites feuilles ou feuilles transformées en épines, ce qui contribue à réduire la zone d'évaporation (épine de chameau) ;
b ) succulentes- les plantes qui peuvent accumuler de l'humidité dans les feuilles et les tiges charnues (cactus, euphorbes).
– éphémère- les plantes qui réalisent leur cycle de vie en très peu de temps (période des pluies ou fonte des neiges) et forment des graines en période de sécheresse (coquelicots, iris, tulipes).
Adaptations animales à la sécheresse :
- méthodes comportementales (migration) - caractéristiques des animaux de savane en Afrique, Inde, Amérique du Sud;
– formation de couvertures protectrices (coquilles d'escargots, couvertures de cornes de reptiles);
- tomber dans l'anabiose (poissons, amphibiens des réservoirs d'assèchement africains et australiens) ;
- méthodes physiologiques - la formation d'eau métabolique (eau formée à la suite du métabolisme dû au traitement des graisses) - chameaux, tortues, moutons.
d) l'effet du mouvement de l'air sur les organismes. Mouvement masses d'air cela peut être sous la forme de leur mouvement vertical - convection, ou sous la forme de vent, c'est-à-dire un mouvement horizontal. Le mouvement de l'air contribue au règlement des spores, du pollen, des graines, des micro-organismes. Anémochores- adaptations pour la dispersion par le vent (parachutes de pissenlit, ailes de graines d'érable, etc.). Le vent peut avoir un effet déprimant sur les oiseaux et autres animaux volants.
e) l'effet du mouvement de l'eau sur les organismes. Les principaux types de mouvement de l'eau sont les vagues et les courants. Selon la vitesse du courant :
- en eaux calmes - les poissons ont un corps aplati sur les côtés (daurade, gardon)
- dans les eaux à courant rapide - le corps du poisson est rond en coupe transversale (truite).
L'eau est un milieu dense, donc, en général, tous les animaux aquatiques ont forme du corps profilée : aussi bien des poissons que des mammifères (phoques, baleines, dauphins), et même des coquillages (calmars, poulpes). Le dauphin a l'adaptation morphologique la plus parfaite au mouvement dans l'eau, il peut donc développer des vitesses très élevées dans l'eau et effectuer des manœuvres complexes.
2) facteurs environnementaux chimiques
a) Facteurs chimiques environnement aérien
La composition de l'atmosphère : azote -78,08 % ; oxygène - 20,95%; argon, néon et autres gaz inertes - 0,93%; dioxyde de carbone - 0,03%; autres gaz 0,01.
Le facteur limitant est la teneur en dioxyde de carbone et en oxygène. Dans la couche superficielle de l'atmosphère, la teneur en dioxyde de carbone est au minimum de tolérance et l'oxygène est au maximum de tolérance de la plante pour ces facteurs.
Adaptation au manque d'oxygène :
a) Animaux du sol et animaux vivant dans des terriers profonds.
b) Animaux alpins : - une augmentation du volume sanguin, - une augmentation du nombre d'érythrocytes (cellules sanguines qui transportent l'oxygène), - une augmentation de la teneur en hémoglobine dans les érythrocytes, - une augmentation de l'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène, c'est-à-dire qu'une molécule d'hémoglobine peut transporter plus de molécules d'oxygène que chez les animaux des plaines (lamas, alpagas, chèvres de montagne, léopards des neiges, yacks, perdrix des montagnes, faisans).
c) Chez les animaux plongeurs et semi-aquatiques : - augmentation du volume relatif des poumons, - augmentation du volume et de la pression de l'air dans les poumons en cas d'inhalation, - adaptations caractéristiques des animaux de montagne (dauphins, baleines, phoques, loutres de mer, serpents de mer et tortues, plumes).
d) chez les animaux aquatiques (hydrobiontes) - il s'agit d'adaptations à l'utilisation de l'oxygène d'une solution aqueuse : - la présence d'un appareil branchial ayant grande surface surface, - un réseau dense de vaisseaux sanguins dans les branchies, assurant l'absorption la plus complète de l'oxygène de la solution, - une surface corporelle élargie, qui chez de nombreux invertébrés est un canal important pour la diffusion de l'oxygène.Poissons, mollusques, crustacés ).
b) Facteurs chimiques du milieu aquatique
a) la teneur en CO 2 (une teneur accrue en dioxyde de carbone dans l'eau peut entraîner la mort de poissons et d'autres animaux aquatiques; d'autre part, lorsque le CO 2 est dissous dans l'eau, il se forme de l'acide carbonique faible, qui se forme facilement les carbonates (sels d'acide carbonique), qui sont à la base des squelettes et des coquilles des animaux aquatiques) ;
b) l'acidité du milieu (les outils de maintien de l'acidité sont les carbonates, les organismes aquatiques ont une plage de tolérance très étroite pour cet indicateur)
c) salinité de l'eau - la teneur en sulfates, chlorures, carbonates dissous, mesurée en ppm ‰ (grammes de sels par litre d'eau). Dans l'océan 35 ‰. La salinité maximale de la Mer Morte (270 ‰). Les espèces d'eau douce ne peuvent pas vivre dans les mers et les espèces marines ne peuvent pas vivre dans les rivières. Cependant, des poissons comme le saumon, le hareng passent toute leur vie dans la mer et remontent dans les rivières pour frayer.
3. Facteurs édaphiques- les conditions du sol pour la croissance des plantes.
a) physique : - régime de l'eau, – régime de l'air, – régime thermique, – masse volumique, – structure.
b) chimique : - réaction du sol, - élémentaire composition chimique sol, est la capacité d'échange.
La propriété la plus importante du sol est la fertilité- c'est la capacité du sol à satisfaire les besoins des plantes en nutriments, en air, en environnement biotique et physico-chimique et, sur cette base, à assurer le rendement des structures agricoles, ainsi que la productivité biogénique des formes sauvages de végétation.
Adaptation des plantes à la salinité :
Les plantes tolérantes au sel sont appelées halophytes(soleros, absinthe, salicorne) - ces plantes poussent sur des solonetzes et des solonchaks.
"La forme physique des organismes et la formation de nouvelles espèces"
1. Aptitude des organismes et sa relativité
Au XIXème siècle. les études apportaient de plus en plus de nouvelles données révélant l'adaptabilité des animaux et des plantes aux conditions environnementales ; la question des raisons de cette perfection du monde organique restait ouverte. Darwin a expliqué l'origine de la forme physique dans le monde organique à l'aide de la sélection naturelle.
Faisons d'abord connaissance avec quelques faits témoignant de l'adaptabilité des animaux et des plantes.
Exemples d'adaptabilité dans le règne animal. Répandu dans le règne animal Formes variées coloration protectrice. Ils peuvent être réduits à trois types : condescendant, avertissement, camouflage.
Coloration protectrice aide le corps à devenir moins visible sur le fond les alentours. Parmi la végétation verte, les punaises, mouches, sauterelles et autres insectes sont souvent colorés en vert. Faune du Grand Nord ( ours polaire, lièvre polaire, perdrix blanche) se caractérise par sa couleur blanche. Dans les déserts, les tons jaunes des animaux (serpents, lézards, antilopes, lions) prédominent.
Coloration d'avertissement distingue clairement l'organisme dans l'environnement avec des rayures lumineuses et colorées, des taches (page de garde 2). On le trouve chez les insectes venimeux, brûlants ou piqueurs : bourdons, guêpes, abeilles, vésicules. Une coloration vive et avertissante accompagne généralement d'autres moyens de protection : poils, pointes, dards, liquides caustiques ou à odeur piquante. Le même type de coloration comprend menaçant.
Déguisement peut être atteint par la similitude de la forme et de la couleur du corps avec n'importe quel objet: une feuille, une branche, un nœud, une pierre, etc. En cas de danger, la chenille du papillon s'étire et se fige sur une branche comme un nœud. Les boules de papillon pourries à l'état immobile peuvent facilement être confondues avec un morceau de bois pourri. Le masquage est également réalisé mimétisme. Le mimétisme fait référence aux similitudes de couleur, de forme corporelle et même de comportement et d'habitudes entre deux ou plusieurs espèces d'organismes. Par exemple, les bourdons et les guêpes proéminents, dépourvus de piqûre, ressemblent beaucoup aux bourdons et aux guêpes - des insectes piqueurs.
Il ne faut pas croire que la coloration protectrice sauve nécessairement et toujours les animaux de l'extermination par les ennemis. Mais les organismes ou groupes d'organismes qui sont plus adaptés en couleur meurent beaucoup moins fréquemment que ceux qui sont moins adaptés.
Parallèlement à la coloration protectrice, les animaux ont développé de nombreuses autres adaptations aux conditions de vie, exprimées dans leurs habitudes, leurs instincts et leur comportement. Par exemple, les cailles, en cas de danger, tombent rapidement sur le terrain et se figent dans une pose immobile. Dans les déserts, les serpents, les lézards, les coléoptères se cachent de la chaleur dans le sable. Au moment du danger, de nombreux animaux adoptent 16 postures menaçantes.
Exemples d'adaptabilité chez les plantes. Les grands arbres, dont les cimes sont librement soufflées par le vent, ont généralement des fruits et des graines volants. Les sous-bois et les arbustes où vivent les oiseaux sont caractérisés par des fruits brillants à pulpe comestible. Dans de nombreuses herbes des prés, les fruits et les graines ont des crochets avec lesquels ils s'accrochent à la fourrure des mammifères.
Une variété d'adaptations empêche l'autopollinisation et assure la pollinisation croisée des plantes.
Chez les plantes monoïques, les fleurs mâles et femelles ne mûrissent pas en même temps (concombres). Les plantes à fleurs bisexuées sont protégées de l'autopollinisation par la maturation des étamines et des pistils à des moments différents ou par les particularités de leur structure et de leur position relative (dans la primevère).
Donnons plus d'exemples : pousses tendres plantes de printemps- anémone, chistyak, taillis bleu, oignon d'oie, etc. - supportent des températures inférieures à zéro en raison de la présence d'une solution sucrée concentrée dans la sève cellulaire. Croissance très lente, petite taille, petites feuilles, racines peu profondes des arbres et arbustes de la toundra (saule, bouleau, genévrier), développement extrêmement rapide de la flore polaire au printemps et en été, autant d'adaptations à la vie dans des conditions de pergélisol.
De nombreuses mauvaises herbes produisent infiniment plus de graines que les plantes cultivées - c'est un trait adaptatif.
Collecteur agencements. Les espèces de plantes et d'animaux diffèrent par leur adaptabilité non seulement aux conditions de l'environnement inorganique, mais aussi les unes aux autres. Par exemple, dans une forêt de feuillus, la couverture herbacée au printemps est formée de plantes qui aiment la lumière (corydalis, anémone, pulmonaire, chistyak) et en été - tolérante à l'ombre (budra, muguet, zelenchuk). Les pollinisateurs des plantes à floraison précoce sont principalement les abeilles, les bourdons et les papillons ; les plantes à fleurs d'été sont généralement pollinisées par les mouches. De nombreux oiseaux insectivores (loriot, sittelle), nichant dans une forêt de feuillus, détruisent ses ravageurs.
Dans un même environnement, les organismes ont des adaptations différentes. L'oiseau plongeur n'a pas de membranes de natation, bien qu'il obtienne sa nourriture par l'eau, en plongeant, en utilisant ses ailes et en s'accrochant aux pierres avec ses pattes. La taupe et le rat-taupe appartiennent aux animaux fouisseurs, mais le premier creuse avec ses membres, tandis que le second fait des passages souterrains avec sa tête et ses fortes incisives. Le phoque nage avec des nageoires, tandis que le dauphin utilise sa nageoire caudale.
Origine des adaptations dans les organismes. L'explication de Darwin de l'apparition d'adaptations diverses et complexes à des conditions environnementales spécifiques était fondamentalement différente de la compréhension de Lamarck de cette question. Ces scientifiques différaient également fortement dans la détermination des principales forces motrices de l'évolution.
La théorie de Darwin donne une explication matérialiste tout à fait logique de l'origine, par exemple, d'une couleur protectrice. Considérez l'apparition d'une couleur de corps verte chez les chenilles vivant sur des feuilles vertes. Leurs ancêtres pourraient être peints d'une autre couleur et ne pas manger de feuilles. Supposons qu'en raison de certaines circonstances, ils aient été forcés de passer à la consommation de feuilles vertes. Il est facile d'imaginer que les oiseaux ont picoré nombre de ces insectes, bien visibles sur le fond vert. Parmi les divers changements héréditaires qui sont toujours observés chez la progéniture, il pourrait y avoir des changements dans la couleur du corps des chenilles, ce qui les rendait moins visibles sur les feuilles vertes. Parmi les chenilles avec une teinte verdâtre, certains individus ont survécu et ont donné une progéniture fertile. Dans les générations suivantes, le processus de survie prédominant des chenilles, de couleur moins perceptible sur les feuilles vertes, s'est poursuivi. Au fil du temps, en raison de la sélection naturelle, la couleur verte du corps des chenilles correspondait de plus en plus au fond principal.
L'émergence du mimétisme ne peut aussi s'expliquer que par la sélection naturelle. Les organismes présentant les moindres déviations dans la forme du corps, la coloration, le comportement, renforçant la ressemblance avec les animaux protégés, étaient plus susceptibles de survivre et de laisser une nombreuse progéniture. Le pourcentage de décès de ces organismes était inférieur à celui de ceux qui n'avaient pas de changements bénéfiques. De génération en génération, le changement bénéfique s'est renforcé et amélioré par l'accumulation de signes de similitude avec les animaux protégés.
Force motrice de l'évolution - sélection naturelle.
La théorie de Lamarck s'est avéré complètement impuissant à expliquer l'opportunité organique, par exemple, l'origine de divers types de coloration protectrice. On ne peut pas supposer que les animaux ont "exercé" la couleur ou la fermeté du corps et, grâce à l'exercice, ont acquis une forme physique. Il est également impossible d'expliquer l'adaptation mutuelle des organismes les uns aux autres. Par exemple, il est totalement inexplicable que la trompe des abeilles ouvrières corresponde à la structure de la fleur de certains types de plantes pollinisées par elles. Les abeilles ouvrières ne se reproduisent pas, mais reine des abeilles bien qu'ils produisent une progéniture, ils ne peuvent pas "exercer" la trompe, car ils ne collectent pas de pollen.
Rappelons les forces motrices de l'évolution selon Lamarck : 1) "le désir de progrès de la nature", à la suite duquel le monde organique se développe de formes simples à des formes complexes, et 2) l'effet changeant de l'environnement extérieur ( directement sur les plantes et les animaux inférieurs et indirectement avec la participation du système nerveux sur les animaux supérieurs).
La compréhension de Lamarck de la gradation comme augmentation progressive l'organisation des êtres vivants selon des lois « immuables », par essence, conduit à la reconnaissance de la foi en Dieu. La théorie de l'adaptation directe des organismes aux conditions environnementales par l'apparition de seuls changements adéquats en eux et l'héritage obligatoire des traits acquis de cette manière découle logiquement de l'idée d'opportunité initiale. L'hérédité des traits acquis n'a pas été confirmée expérimentalement.
Afin de montrer plus clairement la principale différence entre Lamarck et Darwin dans la compréhension du mécanisme de l'évolution, nous donnerons une explication dans leurs propres mots d'un seul et même exemple.
La formation de longues pattes et d'un long cou chez une girafe
D'après Lamark
"On sait que ce plus haut des mammifères vit à l'intérieur de l'Afrique et se trouve dans des endroits où le sol est toujours sec et dépourvu de végétation. Cela amène la girafe à manger les feuilles des arbres et à faire un effort constant pour les atteindre. Par suite de cette habitude, qui existe depuis longtemps chez tous les individus de cette race, les pattes avant de la girafe sont devenues plus longues que les pattes arrière, et son cou s'est tellement allongé que cet animal, sans même se lever sur ses pattes postérieures, ne relevant que la tête, atteignent six mètres (environ vingt pieds) de hauteur ... Chaque changement acquis par un organe par l'usage habituel, suffisant pour produire ce changement, est stocké dans plus loin reproduction, à condition qu'elle soit inhérente à la participation conjointe des deux individus à la fécondation dans la reproduction de leur espèce. Ce changement se transmet et se transmet ainsi à tous les individus des générations successives exposés aux mêmes conditions, bien que la postérité n'ait plus à l'acquérir de la manière dont elle a effectivement été créée.
D'après Darwin
"La girafe, par sa haute stature, son cou, ses pattes antérieures, sa tête et sa langue très longs, est parfaitement adaptée pour arracher les feuilles des branches supérieures des arbres... les individus les plus grands, qui mesuraient un pouce ou deux de plus que les autres, pouvaient souvent survivent pendant les périodes de sécheresse, errant à la recherche de nourriture dans tout le pays. Cette légère différence de taille, due aux lois de la croissance et de la variabilité, n'a pas d'importance pour la plupart des espèces. Mais c'était différent avec la 10e girafe naissante, si l'on tient compte de son mode de vie probable, car les individus qui ont une ou plusieurs Différents composants les corps étaient plus longs que d'habitude, en général ils auraient dû être inquiétés. Croisés, ils auraient dû laisser des descendants soit avec les mêmes traits structurels, soit avec une tendance à changer dans le même sens, tandis que les individus moins favorablement organisés à cet égard auraient dû être les plus sujets à la mort. ... la sélection naturelle protège et sépare ainsi tous les individus supérieurs, leur donnant la pleine possibilité de se croiser, et contribue à la destruction de tous les individus inférieurs.
La théorie de l'adaptation directe des organismes aux conditions environnementales par l'apparition de changements adéquats et leur héritage trouve des partisans à l'heure actuelle. Il n'est possible de révéler sa nature idéaliste que sur la base d'une profonde assimilation de la doctrine darwinienne de la sélection naturelle, moteur de l'évolution.
Relativité des adaptations des organismes. La doctrine de la sélection naturelle de Darwin a non seulement expliqué comment la forme physique pouvait survenir dans le monde organique, mais a également prouvé qu'elle a toujours caractère relatif. Chez les animaux et les plantes, à côté des caractéristiques utiles, il y en a d'inutiles et même de nuisibles.
Voici quelques exemples d'organes inutiles pour les organismes, des organes inappropriés : les os d'ardoise chez un cheval, les restes des membres postérieurs d'une baleine, les restes du IIIe siècle chez le singe et l'homme, l'appendice du caecum chez humains.
Toute adaptation aide les organismes à survivre uniquement dans les conditions dans lesquelles elle s'est développée par sélection naturelle. Mais même dans ces conditions, c'est relatif. Par une belle journée ensoleillée en hiver, le lagopède se présente comme une ombre sur la neige. Le lièvre blanc, imperceptible sur la neige de la forêt, devient visible sur le fond des troncs, courant vers la lisière de la forêt.
Les observations de la manifestation des instincts chez les animaux dans un certain nombre de cas montrent leur caractère inapproprié. Les papillons nocturnes volent vers le feu, bien qu'ils meurent dans le processus. Ils sont attirés par le feu par instinct : ils récoltent principalement le nectar des fleurs légères, bien visibles la nuit. La meilleure défense des organismes n'est en aucun cas fiable dans tous les cas. Les moutons mangent l'araignée karakurt d'Asie centrale sans se faire de mal, dont la morsure est toxique pour de nombreux animaux.
La spécialisation étroite du corps peut provoquer la mort du corps. Le martinet ne peut pas décoller d'une surface plane, car il a de longues ailes, mais des pattes très courtes. Il ne décolle qu'en poussant d'un bord, comme d'un tremplin.
Les adaptations des plantes qui empêchent les animaux de manger sont relatives. Le bétail affamé mange aussi des plantes protégées par des épines. Le bénéfice mutuel des organismes liés par des relations symbiotiques est également relatif. Parfois, les fils fongiques d'un lichen détruisent les algues qui cohabitent avec eux. Tous ces faits et bien d'autres montrent que l'opportunité n'est pas absolue, mais relative.
Preuve expérimentale de la sélection naturelle. Après l'époque darwinienne, un certain nombre d'expériences ont été menées qui ont confirmé la présence de la sélection naturelle dans la nature. Par exemple, les poissons (gambusia) étaient placés dans des bassins aux fonds de couleurs différentes. Les oiseaux ont détruit 70 % des poissons dans le bassin où ils étaient plus visibles et 43 % où ils correspondaient mieux à l'arrière-plan en couleur.
Dans une autre expérience, le comportement du troglodyte (un groupe de passereaux) a été observé, qui ne picorait pas les chenilles du papillon protecteur jusqu'à ce qu'elles se déplacent.
Des expériences ont confirmé l'importance de la coloration d'avertissement dans le processus de sélection naturelle. A l'orée de la forêt, des insectes appartenant à 200 espèces étaient disposés sur des planches. Les oiseaux ont volé environ 2000 fois et n'ont picoré que les insectes qui n'avaient pas de couleur d'avertissement.
Il a également été découvert expérimentalement que la plupart des oiseaux évitent les insectes hyménoptères au goût désagréable. Après avoir picoré une guêpe, l'oiseau ne touche pas les guêpes pendant trois à six mois. Puis il commence à les picorer jusqu'à ce qu'il tombe sur une guêpe, après quoi il ne touche plus les mouches pendant longtemps.
Des expériences ont été menées sur le "mimétisme artificiel". Les oiseaux mangeaient volontiers des larves de coléoptère - un coléoptère de la farine, peint avec une peinture carmin insipide. Certaines des larves étaient recouvertes d'un mélange de peinture avec de la quinine ou une autre substance désagréable. Les oiseaux, ayant rencontré de telles larves, ont cessé de picorer toutes les larves colorées. L'expérience a changé: divers dessins ont été faits sur le corps des larves, et les oiseaux n'ont pris que ceux dont le dessin n'était pas accompagné d'un goût désagréable. Ainsi, les oiseaux ont développé un réflexe conditionné pour avertir des signaux lumineux ou des dessins.
Une étude expérimentale de la sélection naturelle a également été menée par des botanistes. Il s'est avéré que les mauvaises herbes ont un certain nombre de caractéristiques biologiques, dont l'émergence et le développement ne peuvent s'expliquer que comme des adaptations aux conditions créées par la culture humaine. Par exemple, les plantes de caméline (famille des crucifères) et de toritsa (famille des girofliers) ont des graines très similaires en taille et en poids aux graines de lin, dont elles infestent les cultures. On peut en dire autant des graines du hochet sans ailes (de la famille Norichnikov), qui jonchent les cultures de seigle. Les mauvaises herbes mûrissent généralement en même temps que les plantes cultivées. Les graines des deux sont difficiles à séparer lors du vannage. L'homme a fauché, battu les mauvaises herbes avec la récolte, puis semé sur le champ. Involontairement et inconsciemment, il a contribué à la sélection naturelle des graines de diverses mauvaises herbes sur la ligne de similitude avec les graines de plantes cultivées.
2. Formation de nouvelles espèces
Depuis l'Antiquité, l'homme est émerveillé par la diversité du monde organique. Comment est-ce arrivé? La doctrine de la sélection naturelle explique comment de nouvelles espèces se forment dans la nature. Darwin est parti des faits concernant les races domestiques. À l'origine, les races d'animaux domestiques étaient moins diversifiées qu'elles ne le sont aujourd'hui. Poursuivant différents objectifs, les gens ont procédé à une sélection artificielle dans diverses directions. En raison de la race divergent, c'est-à-dire divergent dans les signes entre eux et avec leur race ancestrale commune .
Divergence dans les conditions naturelles. La divergence se produit tout le temps dans la nature et est motivée par la sélection naturelle. Plus les descendants d'une espèce sont différents les uns des autres, plus ils sont faciles à répartir sur des territoires plus nombreux et plus diversifiés, plus il sera facile de se reproduire. Darwin raisonnait ainsi. Une sorte de quadrupède prédateur en nombre a atteint la limite de la possibilité d'existence dans cette zone. Supposons que les conditions physiques du pays n'aient pas changé ; ce prédateur peut-il se reproduire davantage ? Oui, si les descendants reprennent les places occupées par d'autres animaux. Et cela peut se produire lors du passage à d'autres aliments ou à de nouvelles conditions de vie (sur les arbres, dans l'eau, etc.). Plus les descendants de ce prédateur seront diversifiés dans leurs caractéristiques, plus ils se répandront.
Darwin donne un exemple. Si des herbes d'une espèce sont semées sur un terrain et que des herbes appartenant à plusieurs espèces ou genres différents sont semées sur un autre, similaire, dans le second cas, le rendement total sera supérieur.
Dans la nature, sur un site d'une superficie légèrement supérieure à 1 m2, Darwin a dénombré 20 espèces végétales différentes appartenant à 18 genres et 8 familles.
Des faits similaires confirment la justesse de la position avancée par Darwin : "... la plus grande partie de la vie s'effectue avec la plus grande variété bâtiments... » Entre plantes d'une même espèce, aux besoins identiques en sol, en humidité, en éclairage, etc., s'exerce la compétition biologique la plus féroce. Sous sélection naturelle, les formes les plus différentes les unes des autres seront préservées. Plus les différences entre les caractéristiques adaptatives des formes deviennent perceptibles, plus les formes elles-mêmes divergent.
En raison de la sélection naturelle, le processus d'évolution est divergent caractère: tout un «éventail» de formes provient d'une forme initiale, comme si des branches spéciales d'une racine commune, mais toutes ne reçoivent pas de développement ultérieur. Sous l'influence de la sélection naturelle, dans une série infiniment longue de générations, certaines formes se conservent, d'autres s'éteignent ; Simultanément au processus de divergence, il y a un processus d'extinction, et les deux sont étroitement liés. Les formes les plus divergentes ont le plus grand potentiel de survie dans le processus de sélection naturelle, car elles se font moins concurrence que les formes intermédiaires et ancestrales, qui s'éclaircissent et s'éteignent progressivement.
La variété est une étape vers la formation d'une espèce. Darwin a imaginé que le processus de formation de nouvelles espèces dans la nature commence par la désintégration des espèces en groupes intraspécifiques, qu'il a appelés variétés.
Grâce à la sélection naturelle et à la divergence, les variétés acquièrent de plus en plus de caractères héréditaires distinctifs et deviennent de nouvelles espèces particulières.
La différence entre variété et espèce est très grande. Les variétés d'une même espèce se croisent et produisent une progéniture fertile. En règle générale, les espèces dans des conditions naturelles ne se croisent pas, ce qui entraîne l'isolement biologique des espèces.
Pour mieux expliquer comment le processus de spéciation se déroule dans la nature, Darwin a proposé le schéma suivant (Fig. 11).
Le diagramme montre les voies évolutives possibles de 11 espèces du même genre, désignées par les lettres A, B, C, etc. - jusqu'à L inclus. L'espacement entre les lettres montre la proximité entre les espèces.
Ainsi, les espèces désignées par les lettres D et E ou F et G se ressemblent moins que les espèces A et B ou K et L, etc. Les lignes horizontales indiquent des étapes distinctes dans l'évolution de ces espèces, et chaque étape est conventionnellement prise comme 1000 générations.
Suivons l'évolution de l'espèce A. Un groupe de lignes pointillées à partir du point A représente ses descendants. En raison de la variabilité individuelle, ils différeront les uns des autres et de l'espèce parente A. Les changements bénéfiques seront préservés dans le processus de sélection naturelle. Dans ce cas, la divergence révélera son effet utile : les signes les plus différents les uns des autres (lignes a1 et m1 du faisceau) seront conservés, s'accumuleront de génération en génération et divergeront de plus en plus. Au fil du temps, les taxonomistes reconnaissent a1 et t1 comme des variétés spéciales.
Supposons qu'au cours de la première étape - le premier millier d'années - deux variétés clairement exprimées a1 et m1 soient issues de l'espèce A. Dans les conditions qui ont provoqué des changements dans l'espèce parentale A, ces variétés continueront à changer. Peut-être au dixième stade auront-ils de telles différences entre eux et avec l'espèce A qu'ils devraient être comptés comme deux certains types: a10 et t10. Une partie des variétés s'éteindra et, peut-être, seul f10 atteindra le dixième stade, formant une troisième espèce. Au dernier stade, 8 nouvelles espèces sont introduites, issues de l'espèce A : a14, q14, p14, b14, f14, o14, e14 et t14. Les espèces a14, q14 et p14 sont plus proches les unes des autres que des autres espèces et forment un genre, les espèces restantes donnent deux genres supplémentaires. L'évolution des espèces I se déroule de manière similaire.
Le sort des autres espèces est différent : parmi elles, seules les espèces E et F survivent jusqu'au dixième stade, l'espèce E s'éteint ensuite. Il convient de noter en particulier l'espèce F14 : elle a survécu jusqu'à nos jours presque sans changement de l'espèce parente F. Cela peut se produire si les conditions environnementales ne changent pas ou très peu pendant une longue période.
Darwin a souligné que seules les variétés extrêmes les plus divergentes n'étaient pas toujours conservées dans la nature, les moyennes pouvaient aussi survivre et donner une progéniture. Une espèce peut dépasser une autre dans son développement ; des variétés extrêmes, parfois une seule se développe, mais trois peuvent se développer. Tout dépend de la manière dont se développent les relations infiniment complexes des organismes entre eux et avec l'environnement.
Exemples de spéciation. Donnons des exemples de formation des espèces, et nous utiliserons le terme sous-espèce, accepté en science au lieu de "variété".
Des espèces répandues, telles que l'ours brun, le lièvre, le renard commun, l'écureuil commun, se trouvent de l'Atlantique à l'océan Pacifique et ont un grand nombre de sous-espèces. Plus de 20 espèces de renoncules poussent dans la zone centrale de l'URSS. Ils descendent tous de la même espèce mère. Ses descendants se sont emparés de divers habitats - steppes, forêts, champs - et, grâce à la divergence, se sont progressivement séparés les uns des autres, d'abord en sous-espèces, puis en espèces (Fig. 12). Voir d'autres exemples dans la même figure.
La spéciation se poursuit à ce jour. Dans le Caucase vit un geai au plumage noir à l'arrière de la tête. Il ne peut pas encore être considéré comme une espèce indépendante, c'est une sous-espèce du geai commun. En Amérique, il existe 27 sous-espèces de moineau chanteur. La plupart d'entre eux diffèrent peu les uns des autres, mais certains présentent de fortes différences. Au fil du temps, les sous-espèces intermédiaires dans leurs caractéristiques peuvent disparaître et les extrêmes deviendront de jeunes espèces indépendantes, ayant perdu la capacité de se croiser.
Valeur d'isolement. L'immensité de l'aire de répartition de l'espèce favorise la sélection naturelle et la divergence. Cela se produit lorsqu'une espèce s'installe dans des zones isolées les unes des autres. Dans de tels cas, la pénétration d'organismes d'une localité à une autre est très difficile et la possibilité de croisement entre eux est fortement réduite ou totalement absente.
Donnons des exemples. Dans le Caucase, dans des zones séparées par de hautes montagnes, il existe des sous-espèces spéciales de papillons, de lézards, etc. De nombreuses espèces et genres de ciliaires vivent dans le lac Baïkal. vers plats, crustacés et poissons que l'on ne trouve nulle part ailleurs. Ce lac est séparé des autres bassins hydrographiques par des chaînes de montagnes depuis environ 20 millions d'années et ne communique avec l'océan Arctique que par des rivières.
Dans d'autres cas, les organismes ne peuvent pas se reproduire en raison de isolement biologique. Par exemple, deux espèces de moineaux - le brownie et le moineau des champs - restent ensemble en hiver, mais ils nichent généralement de différentes manières : le premier - sous les toits des maisons, le second - dans les creux des arbres, le long des lisières de la forêt. L'espèce de merle est actuellement divisée en deux groupes, encore indiscernables de l'extérieur. Mais l'un d'eux vit dans des forêts denses, l'autre se tient à proximité des habitations humaines. C'est le début de la formation de deux sous-espèces.
Convergence. Dans les conditions initiales d'existence, les animaux de groupes systématiques différents acquièrent parfois des adaptations similaires à l'environnement s'ils sont exposés au même facteur de sélection. Ce procédé a été nommé convergence- convergence des signes. Par exemple, les membres antérieurs fouisseurs de la taupe et de l'ours sont très similaires, bien que ces animaux appartiennent à des classes différentes. Les cétacés et les poissons se ressemblent fortement par la forme de leur corps et les membres des animaux nageurs appartenant à différentes classes sont similaires. Les caractéristiques physiologiques sont également convergentes. L'accumulation de graisse chez les pinnipèdes et les cétacés s'explique par le résultat de la sélection naturelle dans le milieu aquatique : elle réduit la perte de chaleur de l'organisme.
La convergence au sein de groupes systématiques éloignés (types, classes) ne s'explique que par l'action de conditions d'existence similaires sur le cours de la sélection naturelle. La convergence chez des animaux relativement étroitement apparentés est également influencée par l'unité de leur origine, ce qui, pour ainsi dire, facilite l'apparition de changements héréditaires similaires. C'est pourquoi on l'observe plus souvent au sein d'une même classe.
Variété d'espèces. La doctrine de Darwin sur l'évolution du monde organique explique la diversité des espèces comme le résultat inévitable de la sélection naturelle et la divergence associée des caractères.
Peu à peu, au cours de l'évolution, les espèces sont devenues plus complexes, le monde organique s'est élevé à un niveau de développement toujours plus élevé. Pourtant, partout dans la nature, animaux et végétaux coexistent simultanément, avec plus ou moins de complexité dans leur organisation.
Pourquoi la sélection naturelle n'a-t-elle pas "élevé" tous les groupes peu organisés au plus haut niveau d'organisation ?
Par sélection naturelle, tous les groupes de plantes et d'animaux ne sont adaptés qu'à leurs propres conditions d'existence, et par conséquent ils ne pourraient pas tous s'élever au même haut niveau d'organisation. Si ces conditions n'exigeaient pas une augmentation de la complexité de la structure, alors son degré n'augmentait pas car, selon les mots de Darwin, "dans des conditions de vie très simples, une organisation élevée ne fournirait aucun service". Dans l'océan Indien, dans des conditions plus ou moins constantes, il existe des espèces céphalopodes(nautilus), presque inchangé depuis plusieurs centaines de millénaires. Il en va de même pour les poissons modernes à nageoires lobes.
Ainsi, la coexistence simultanée d'organismes de complexité structurelle différente est expliquée par la théorie de la sélection naturelle et de la divergence.
Les résultats de la sélection naturelle. La sélection naturelle a trois conséquences les plus importantes étroitement liées : 1) la complication et l'augmentation progressives de l'organisation des êtres vivants ; 2) adaptation des organismes aux conditions environnementales ; 3) variété d'espèces.
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Question 1. Donnez des exemples de l'adaptabilité des organismes aux conditions d'existence.
Chez les animaux, la forme du corps, la couleur, le comportement peuvent être adaptatifs. Ainsi, par exemple, les sabots de cheval sont les plus pratiques pour se déplacer rapidement dans les espaces ouverts, les griffes de chat rétractables permettent un mouvement silencieux, les mammifères aquatiques ont un corps semblable à un poisson pour le mouvement le plus efficace dans l'eau, les oiseaux avec des vitesses et des modèles de vol différents forment un seul ou une autre forme d'aile. . Parmi les insectes qui n'ont pas moyens actifs protection, la forme du corps est répandue, imitant les objets d'arrière-plan, tels que la mante religieuse, les phasmes, les chenilles de papillons. Certains organismes sont capables de prendre une couleur qui correspond au fond sur lequel ils vivent (caméléon, plie).
Question 2. Pourquoi certaines espèces animales ont-elles une couleur vive démasquante ?
La coloration vive est généralement caractéristique des animaux venimeux et avertit les prédateurs de l'incomestibilité de l'objet de leur attaque; elle est caractéristique des insectes venimeux, piqueurs ou brûlants (abeilles, guêpes, coléoptères, etc.). Une coccinelle, très visible, n'est jamais picorée par les oiseaux à cause du secret toxique sécrété par les insectes. Les chenilles non comestibles, de nombreuses grenouilles venimeuses et les serpents ont une couleur d'avertissement brillante. Cette coloration avertit à l'avance le prédateur de la futilité et du danger de l'attaque. Par essais et erreurs, les prédateurs apprennent rapidement à éviter d'attaquer leurs proies avec une coloration d'avertissement.
Question 3. Quelle est l'essence du phénomène de mimétisme ?
Le mimétisme est la ressemblance d'une espèce sans défense et comestible avec une ou plusieurs espèces non apparentées bien protégées et ayant une couleur d'avertissement. Le phénomène de mimétisme est courant chez les papillons et autres insectes. De nombreux insectes imitent les insectes piqueurs. Les coléoptères, les mouches, les papillons sont connus, copiant les guêpes, les abeilles, les bourdons. Le mimétisme se retrouve également chez les vertébrés - les serpents. Dans tous les cas, la similitude est purement externe et vise à former une certaine impression visuelle chez les ennemis potentiels.
Question 4. Comment le faible nombre d'espèces mimiques est-il maintenu ?
L'imitation de certaines espèces par d'autres est justifiée : une part beaucoup plus faible des individus tant de l'espèce qui a servi de modèle que de l'espèce imitatrice est exterminée. Il faut cependant que le nombre d'espèces mimiques soit significativement inférieur au nombre d'espèces modèles. Sinon, les ennemis ne développeront pas un réflexe négatif stable à la couleur d'avertissement. Le fait que le pool génétique de ces espèces soit saturé de mutations létales permet de maintenir le nombre d'espèces imitatrices au niveau requis. À l'état homozygote, ces mutations provoquent la mort de l'organisme, à la suite de quoi un pourcentage élevé d'individus n'atteint pas l'état sexuellement mature.
Question 5. L'action de la sélection naturelle s'étend-elle au comportement des animaux ? Donne des exemples.
Pour la survie des organismes dans les conditions de la lutte pour l'existence grande importance a un comportement adaptatif. L'efficacité de la coloration adaptative et de la forme du corps augmente fortement en combinaison avec le comportement. Par exemple, la capacité des félins à rester longtemps en embuscade et à faire des sauts ultra-rapides garantit le succès de la chasse à un prédateur en embuscade. La capacité du loup à descendre sous le vent et à chasser en meute sont des qualités utiles pour ce chasseur. Sans aucun doute, il est justifié pour certains animaux de stocker de la nourriture pour la saison défavorable de l'année. Par exemple, un campagnol domestique stocke jusqu'à 10 kg de céréales, grains, racines et herbe sèche. Se cacher en cas de danger pour les organismes qui n'ont pas manières actives protection, leur permet de sauver leur vie.
Question 6. Pourquoi le nombre de descendants diminue-t-il chez les espèces animales qui s'occupent de leur progéniture ? Donne des exemples.
Dans les organismes peu organisés, la progéniture est le plus souvent laissée à elle-même. Ceci explique une si grande fécondité des invertébrés et des vertébrés inférieurs. Un grand nombre de descendants dans des conditions de forte exterminabilité des juvéniles sert de moyen de lutte pour l'existence de l'espèce. Avec des soins développés pour la progéniture, le nombre de progénitures survivantes et sexuellement matures augmente considérablement, ce qui permet de réduire leur nombre initial.
Question 7. Quelle est la nature relative des traits adaptatifs chez les organismes ? Donnez des exemples spécifiques aux plantes et aux animaux.
La structure des organismes vivants est très finement adaptée aux conditions d'existence. Tout trait ou propriété d'une espèce est de nature adaptative, utile dans un environnement donné, dans des conditions de vie données, uniquement dans l'environnement habituel de l'espèce. Lorsque les conditions environnementales changent, elles deviennent inutiles ou même nocives pour le corps. En raison du mimétisme, la plupart des oiseaux ne touchent pas les guêpes et les abeilles, mais parmi eux, il existe des espèces qui mangent à la fois des guêpes et des abeilles, ainsi que leurs imitateurs. Le hérisson et l'oiseau secrétaire mangent des serpents venimeux sans mal. La carapace des tortues terrestres les protège de manière fiable des ennemis, mais les oiseaux de proie les soulèvent dans les airs et les écrasent au sol.
Toute adaptation n'est opportune que dans l'environnement habituel de l'espèce. Lorsque les conditions environnementales changent, elles s'avèrent inutiles ou nocives pour le corps. La croissance constante des incisives des rongeurs est une caractéristique très importante, mais uniquement lors de la consommation d'aliments solides. Si un rat est nourri avec de la nourriture molle, les incisives, sans s'user, atteignent une taille telle que l'alimentation devient impossible. Ainsi, toutes les caractéristiques de la structure et du comportement des chats conviennent à un prédateur à l'affût d'une proie en embuscade: coussinets souples sur les doigts, griffes rétractables, capacité de voir dans l'obscurité. En même temps, dans les espaces ouverts, tous ces appareils sont inutiles.
Le système racinaire profond des plantes du désert n'est pas bénéfique dans les habitats humides. La transformation des membres en nageoires chez les mammifères aquatiques est utile pour vivre dans l'eau, mais sur terre, les cétacés sont immobiles et les pinnipèdes se déplacent très maladroitement.
Ainsi, toute structure et toute fonction est une adaptation à des conditions environnementales spécifiques, c'est-à-dire les adaptations sont relatives. Aucune des fonctionnalités adaptatives n'offre une sécurité absolue à leurs propriétaires.
Considérez les images 158-163. Quelles sont les adaptations des organismes représentés sur les figures aux conditions de vie ? Demandez-vous si ces adaptations persisteront dans les organismes si leurs conditions de vie changent.
Tous les organismes ont une variété d'adaptations aux conditions environnementales. Ces adaptations se développent au cours de l'évolution en deux étapes. Dans un premier temps, du fait de la variabilité mutationnelle et combinatoire, de nouveaux signes apparaissent dans les organismes. Puis ces signes sont testés par sélection naturelle pour leur conformité aux conditions environnementales.
Exemples d'adaptations d'organismes. Les exemples d'adaptations d'organismes aux conditions de vie sont si nombreux qu'il est presque impossible de tous les décrire. Donnons juste quelques exemples.
Riz. 158. Coloration protectrice chez les animaux : 1 - coloration solide du plumage d'hiver chez la perdrix toundra ; 2 - coloration disséquante chez le cerf axis
Les adaptations morphologiques comprennent celles trouvées dans différents organismes, Divers types condescendance, coloration d'avertissement, camouflage et protection passive.
La coloration protectrice se développe chez les individus vivant ouvertement, ce qui les rend moins visibles sur le fond environnant. Une telle coloration peut être unie (le plumage blanc d'une perdrix toundra en hiver), si le fond environnant est uniforme, ou démembré (points clairs et foncés sur la peau du cerf axis), si des taches de lumière et d'ombre alternent sur le fond environnant. arrière-plan (fig. 158). L'effet de la coloration condescendante est renforcé par le comportement correspondant de l'animal. Au moment du danger, ils se cachent, ce qui les rend encore moins visibles sur le fond environnant.
La coloration d'avertissement se développe chez les individus qui ont des défenses chimiques contre les ennemis. Ceux-ci comprennent, par exemple, les insectes piqueurs ou venimeux, les plantes non comestibles ou brûlantes. Au cours de l'évolution, ils ont développé non seulement des poisons substances chimiques, mais aussi brillant, généralement de couleur rouge-noir ou jaune-noir (Fig. 159). Certains animaux avec une coloration d'avertissement au moment du danger montrent des points lumineux au prédateur, adoptent une posture menaçante, ce qui confond l'ennemi.
Riz. 159. Coloration d'avertissement chez les grenouilles venimeuses
Camouflage - protection, qui n'est pas seulement la couleur, mais aussi la forme du corps. Il existe deux types de déguisement. La première est que l'organisme camouflé, à sa manière, apparence ressemble à un objet - une feuille, un nœud, une pierre, etc. Ce type de déguisement est largement répandu chez les insectes: phasmes, punaises et chenilles de papillons de nuit (Fig. 160).
Riz. 160. Camouflage dans les punaises des feuilles
Le deuxième type de déguisement est basé sur la ressemblance imitative d'organismes non protégés avec des organismes protégés. Ainsi, les papillons de verre inoffensifs avec la couleur de l'abdomen ressemblent à des insectes piqueurs - des guêpes, de sorte que les oiseaux insectivores ne les touchent pas (Fig. 161).
Riz. 161. Déguisement de papillon de verre
Les moyens de protection passive augmentent la probabilité de préserver l'organisme dans la lutte pour l'existence. Par exemple, les carapaces de tortues, les carapaces de mollusques, les piquants de hérisson les protègent des attaques ennemies. Les épines sur les tiges des roses et les épines des cactus empêchent la consommation de ces plantes par les mammifères herbivores (Fig. 162).
Riz. 162. Moyens de protection passive chez le figuier de barbarie
Les adaptations physiologiques assurent la résistance des organismes aux changements de température, d'humidité, d'éclairage et d'autres conditions de nature inanimée.
Ainsi, avec une diminution de la température ambiante chez les amphibiens et les reptiles, le niveau de métabolisme dans le corps diminue et le sommeil hivernal commence. Chez les oiseaux et les mammifères, au contraire, lorsque la température ambiante baisse, le métabolisme dans le corps augmente, ce qui augmente la production de chaleur. L'épaisse couche de plumes, de laine et de graisse sous-cutanée qui se développe en même temps empêche le corps de perdre de la chaleur (Fig. 163).
Riz. 163. La fourrure d'écureuil d'hiver a un sous-poil épais
Les adaptations comportementales ne se trouvent que chez les animaux hautement développés. système nerveux. Ils représentent diverses formes de comportement visant à la survie des individus et de l'espèce dans son ensemble.
Toutes les adaptations comportementales peuvent être divisées en congénitales et acquises. Les congénitaux comprennent, par exemple, le comportement d'accouplement, la protection et l'élevage de la progéniture, l'évitement des prédateurs, la migration. Ainsi, une lionne, en léchant ses petits, se souvient de leur odeur. Le même processus éveille en elle le besoin de protéger les petits des ennemis (Fig. 164, 1).
Riz. 164. Adaptations comportementales des organismes: 1 - lionne léchant les petits; 2 - macaques japonais se prélassant dans une source chaude ; 3- sauvagine hiverner sur un étang non gelé en ville
Les adaptations comportementales acquises jouent également un rôle important dans la vie des animaux. Par exemple, l'espèce de singe la plus septentrionale - les macaques japonais, trouvée dans le nord du Japon, est passée à un mode de vie d'eau de neige (Fig. 164, 2). En hiver, avec l'apparition de gelées plus sévères, ces singes descendent des montagnes vers les sources chaudes, où ils se prélassent dans l'eau chaude. Encore un exemple flagrant. Dans les grandes villes du centre de la Russie, le comportement des oiseaux migrateurs a changé. Ainsi, certains oiseaux aquatiques ont cessé de voler vers des climats plus chauds pour l'hiver. Ils se rassemblent en grands groupes sur des plans d'eau non gelés, où il y a toujours la nourriture nécessaire (Fig. 164, 3).
Faisabilité relative des appareils. Toutes les adaptations des organismes se développent dans les conditions spécifiques de leur habitat. Si les conditions environnementales changent, les appareils peuvent perdre leur valeur positive, en d'autres termes, ils ont une opportunité relative.
Il existe de nombreuses preuves de l'opportunité relative des adaptations : la défense du corps contre certains ennemis est inefficace contre d'autres ; le comportement de l'organisme peut devenir dénué de sens; Un organe utile dans un milieu est inutile dans un autre. Par exemple, la paruline, grâce à son instinct parental, nourrit le coucou, issu d'un œuf jeté dans le nid par un coucou (Fig. 165).
Riz. 165. Opportunité relative des adaptations des organismes - la paruline se nourrissant de coucou
Ainsi, le résultat principal de l'action des forces motrices de l'évolution est l'émergence de nouvelles adaptations et l'amélioration des adaptations existantes dans les organismes. Étant donné que les conditions d'existence des organismes changent, il n'y a pas d'adaptations absolues dans la nature et le processus de leur apparition est sans fin. Chez les individus appartenant à la même espèce, les différences dans les adaptations disponibles sont insignifiantes. La consolidation de ces différences de conditions d'isolement conduit à l'émergence de nouvelles espèces, c'est-à-dire à la visualisation.
Exercices sur les leçons apprises
- Comment les individus s'adaptent-ils à leur environnement ?
- Quelle est l'opportunité relative des appareils ? Illustrez votre réponse par des exemples.
- Les organismes au cours d'une longue évolution peuvent-ils développer des adaptations absolues, c'est-à-dire parfaites ? Justifiez votre réponse.
Aides au retrait l'excès d'eau:
Une forme spéciale de feuilles (feuilles en forme de sabre pendantes).
La formation de rainures le long du bord de la feuille (arbres compte-gouttes).
Surface foliaire pliée longitudinalement.
Élimination de l'humidité interne à l'aide d'hydathodes.
Adaptation de r-th à un manque d'humidité :
Tiges et feuilles charnues et juteuses (ex. cactus).
Les feuilles sont épineuses (cactus), ou les feuilles sont épaissies, comme par exemple dans l'aloès et l'agave.
S-ma racine bien développée. Racines m.b. soit des précipitations atmosphériques de surface, largement ramifiées et bien emprisonnées, soit des tiges, pénétrant à une grande profondeur dans les eaux souterraines.
Les feuilles sont petites, sèches, souvent sous la forme d'aiguilles, d'épines, d'écailles et portent de nombreux stomates qui se ferment par manque d'eau. Les grandes feuilles (par exemple, l'herbe à plumes, la fétuque) peuvent se recroqueviller avec le côté stomatique vers l'intérieur.
39. La lumière comme facteur ek-ième. Ex-ème groupe p-ème par rapport à la lumière. Adaptations r-th aux différentes conditions d'éclairage. Adaptation chromatique, mosaïque foliaire, photopériodisme.
L'un des plus importants ek-leur f-fossé, en particulier pour le p-th vert photosynthétique, est la lumière. Le soleil émet une énorme quantité d'E. Dans le même temps, les rayons visibles (lumière visible) représentent environ la moitié de toute l'énergie rayonnante entrant sur la Terre. Les 50% restants sont des rayons infrarouges invisibles, environ 1% - ultraviolets. Une connaissance particulière dans la vie de toutes les organisations a une lumière visible. La chlorophylle se forme à la lumière et le processus de photosynthèse le plus important dans la biosphère est réalisé.
Du point de vue de l'optique, r-iya est un corps opaque, qui absorbe partiellement, réfléchit partiellement et transmet le rayonnement solaire.L'organe principal qui perçoit le rayonnement est une feuille. La région spectrale d'absorption du rayonnement par la feuille comprend les rayons UV, visibles et IFC.
Les rayons UV sont absorbés par les cellules de la cellule (coque, cytoplasme, enzymes et pigments divers).
Les IFK sont absorbés par le cytoplasme et l'eau sod-Xia dans les tissus de la feuille.
Il existe 2 absorptions maximales dans le domaine de la lumière visible :
Dans le domaine du rouge orangé (660-680 nm)
Dans la région bleu-violet (460-490 nm.
La lumière visible a un effet mixte sur les organismes : les rayons rouges sont majoritairement thermiques, le bleu et le violet modifient la vitesse et la direction de leurs réactions biochimiques.
La feuille est dominée par des pigments verts qui absorbent les rayons dans la région de 660-680 nm.
Il a été établi que de nombreuses régions se développent bien sous des verres incolores transparents, mais poussent mal sous des verres rouges et surtout verts et ne forment souvent pas du tout d'organes génitaux.
En général, la lumière affecte le taux de croissance et de développement de p-th, l'intensité de la photosynthèse.
En ce qui concerne la lumière, les groupes eq suivants de p-th sont distingués: light (qui aime la lumière), shady (qui aime l'ombre) et tolérant à l'ombre.
type de lumière (géléophytes) vivre de lieux ouverts avec un bon éclairage et dans la zone forestière sont rares. Ils forment généralement un couvert végétal clairsemé et bas afin de ne pas s'obscurcir les uns les autres.
Quartiers d'ombre ( sciophytes) ne tolèrent pas un fort éclairage et vivent sous la canopée de la forêt à l'ombre constante. Ce sont principalement des herbes forestières. Sur les clairières à fort éclaircissement, elles montrent signes clairs l'oppression et périssent souvent.
Quartiers tolérants à l'ombre ( héliophytes facultatifs) peut vivre dans un bon éclairage, mais tolère facilement un peu d'ombrage. Celles-ci incluent la majorité des forêts r-th.
Pour la lumière r-th har-on squat, disposition en rosette des feuilles, pousses raccourcies. Ils réagissent à un éclairage insuffisant avec le développement de pousses décolorées, l'allongement des entre-nœuds et la flexion des pousses vers la lumière.
Les espèces d'arbres tolérantes à l'ombre et les zones herbacées ombragées se distinguent par une disposition en mosaïque des feuilles. Dans l'eucalyptus, les feuilles sont tournées vers la lumière avec un bord. Chez les arbres, les feuilles claires et ombragées (situées respectivement en surface et à l'intérieur de la cime) - bien éclairées et ombragées - présentent des différences anatomiques. Les feuilles claires sont plus épaisses et plus rugueuses, parfois brillantes, ce qui aide à réfléchir la lumière. Les feuilles d'ombre sont généralement ternes, sans poils, minces, avec des cuticules très délicates ou pas du tout.
De plus, une certaine forme de la couronne - en forme de dôme, sphérique, conique - fournit un afflux de rayonnement solaire aux limbes des feuilles de différents niveaux.
La disposition des feuilles dans la cénose obéit à la règle " feuille de mosaïque" : les feuilles des rangées supérieures sont réparties presque verticalement, les rangées sous-jacentes sont plus obliques et les feuilles inférieures sont horizontales.
La photopériode est le rapport entre les parties claires et sombres de la journée. Il a été découvert en 1920 par Garder et Allard alors qu'ils étudiaient les quartiers de serres.
Les réactions des organismes à l'alternance et à la durée des périodes claires et sombres de la journée sont appelées photopériodisme.
Selon le type de réaction photopériodique, les quartiers sont divisés en 4 groupes :
R-ia courte journée.
Ces jardins nécessitent 12 heures ou moins de lumière par jour pour passer à la floraison (chanvre, tabac, etc.).
R-ia longue journée.
Besoin de plus de 12 heures de lumière par jour (pommes de terre, blé et de nombreuses plantes des régions du nord).
Quartiers sténophotopériodiques.
Ils fleurissent et portent des fruits avec une longueur de jour de 10 à 16 heures.
Quartiers photopériodiques neutres.
Ils n'ont pas de sensibilité à la photopériode et fleurissent à n'importe quelle longueur de la journée, sauf une courte (sarrasin, tomate, pissenlit, nombreuses mauvaises herbes).
La propriété des orgs de changer l'état du complexe pigmentaire en fonction des conditions de l'habitat s'appelle - " adaptation chromatique»
40. t-ra comme ek-th f-r. Ek-ième groupe p-ième par rapport à t-re. Adaptations p-th à divers. t-ièmes modes. La notion de t-th gradients de l'environnement et p-iya. Efficace. t-ry développement p-th org-s.
T-ra détermine le développement, l'existence et la distribution d'organisations vivantes à travers le monde. Les valeurs Ek-mi sont - la dose d'exposition au f-ra et au régime thermique. Le régime thermique affecte la durée de vie des org-s pendant la journée, les saisons, etc.
La signification de t-ur en tant que f-ra réside dans le fait que t-ra influence les processus vitaux (règle de van't Hoff). Selon cette règle, la vitesse des réactions chimiques augmente de 2 à 3 fois avec une augmentation de la température tous les 10 degrés. Lorsque les températures sont supérieures ou inférieures à l'optique, le taux de leurs réactions biochimiques dans l'org-me diminue ou elles sont généralement violées, ce qui entraîne un ralentissement du taux de croissance et même la mort de l'org-ma.
Par rapport à t-re, les r-ia sont divisés :
Cryophile (régions qui aiment le froid).
Mésothermique (latitudes tempérées).
Thermophile (zones tropicales, subtropicales).
Cryophiles - inclure des quartiers résistants au froid qui portent des températures basses à l'état de repos. Trouvé dans la zone tempérée. Leurs aires de répartition ne dépassent pas les limites du territoire de la forêt boréale (bactéries, champignons, lichens, mousses).
Mésothermophytes - inclure les quartiers épris de chaleur, mais non résistants à la chaleur zone tropicale vivant à une température de 20-30 degrés). Ils n'ont pas d'adaptations au t-ème mode. Il s'agit notamment des quartiers à feuilles persistantes de la zone subtropicale (arbousiers, palmiers). Aux mésothermophytes latitudes tempérées comprennent les essences feuillues (tilleul, hêtre, charme, châtaignier), ainsi que la région de la strate herbeuse des forêts de feuillus.
Thermophiles- R-ia capable de supporter une température supérieure à 45 degrés sans dommage visible. Haar-ny pour les sentiers-eux et ceintures subtropicales habitats terrestres et ouverts. Régions désertiques, semi-désertiques, steppes, savanes, mousses et lichens de roche, bactéries et algues thermophiles.
Différents districts s'adaptent différemment aux différents m-ème régimes. Ainsi, par exemple, dans la zone de températures élevées avec une faible humidité (dans les déserts tropicaux et subtropicaux), un type de morphe particulier de p-th s'est historiquement formé:
Réduction de la surface foliaire, jusqu'à sa réduction ;
Rouler les feuilles dans un tube;
Pubescence blanche dense;
Surface cireuse lisse, présence de cuticule;
Orientation du bord des feuilles vers le soleil ;
Fort développement des tissus tégumentaires;
Épiderme stratifié à parois épaisses, développement du périderme et de la croûte.
Dans la zone de faible t-ur, on note les adaptations suivantes :
Réduction de la surface foliaire, plissement des feuilles, pubescence de cette région et des écailles des bourgeons, développement de la cuticule, goudronnage hivernal des bourgeons, s-we racinaire peu profond.
Aux adaptations physiologiques du p-th, lissant les effets néfastes des t-urs hauts et bas, m.b. l'intensité de la transpiration, l'accumulation dans les cellules de sels qui modifient la température de coagulation du plasma, la teneur en chlorophylle pour empêcher la pénétration de la lumière solaire la plus chaude ont été attribuées. Valeur la plus élevée pour la thermorégulation du r-th résistant au gel, il a une accumulation dans les cellules de sucre et d'autres substances qui augmentent la concentration de sève cellulaire et réduisent l'arrosage des cellules. Cela rend r-s plus robuste.
En 1966, Radchenko a développé le concept de gradients de température de l'environnement et p-th. Son essence réside dans le fait que les gradients t-th négatifs et positifs sont distingués. Un gradient négatif est lorsque la température du sol est inférieure à la température de l'air.
Un gradient positif est lorsque la température de l'air est inférieure à la température de la péninsule. La plupart des p-ths sont adaptés au gradient t négatif, et une plus petite partie des p-ths sont adaptés au gradient t positif.
En dessous de efficace e comprendre la différence entre le m-ème environnement et le m-ème seuil de développement des org-s. Pour chaque espèce, il a des limites supérieures, puisque trop haute t-ry ne stimulent plus, mais entravent le développement. Le seuil de développement et la somme des t-urs efficaces sont différents pour chaque espèce. Elles dépendent de la véritable adaptation de l'espèce aux conditions de vie. Pour les graines du climat tempéré r-th, ex. pois, trèfle, le seuil de développement est bas : leur germination débute à t-re p-tu de 0 à +1 degrés ; les cultures plus méridionales - maïs et mil - ne commencent à germer qu'à + 8 + 10 degrés, et les graines de palmier dattier doivent réchauffer le sol à + 30 degrés pour commencer leur développement. La somme des t-urs effectifs est calculée par la formule: C \u003d (t -t 1) n, où C est la valeur souhaitée; t - observé (température réelle); t 1 - le seuil inférieur de développement; n est la durée de développement en jours.
41. Le sol comme habitat r-th. Ek-th groupe r-th en relation avec les facteurs édaphiques.
Le sol est un milieu important pour la vie du quartier. C'est un substrat de support pour les districts terrestres et la plupart aquatiques. Représente un environnement nourrissant, à partir duquel les r-ia assimilent la nutrition-s en-va. La péninsule protège les parties souterraines de la région ainsi que les graines et les spores des effets néfastes.
Il dispose d'un s-av complexe multi-composants :
Min-ième partie solide sous la forme d'org-leurs composés insolubles ;
Partie org-th solide, constituée des restes de f-th et p-th et d'humus insoluble in-va;
Solution de sol (solution aqueuse de gaz org-them et non-org-them in-in);
air du sol;
Sol m/o, quartier, puits.
M-à propos d'allouer un certain nombre d'eq-leurs groupes p-th par rapport aux différents sols St-vous. Ainsi, selon la réaction à l'acidité du sol, ils distinguent :
Acidophiles ou alors acidophytes préfèrent les sols acides. Il s'agit notamment de la région des tourbières à sphaignes, du romarin sauvage, des canneberges, des airelles, de la prêle, etc.
Basiphylles ou basifites préfèrent les sols alcalins. Ceux-ci incluent mordovnik, anémone des forêts.
Neutrophiles ou alors neutrophiles préférez les sols à réaction normale. C'est la majorité des quartiers culturels.
Amphiphylles ou alors amphiphytes sont indifférents à la réaction du sol et peuvent pousser dans une large gamme de pH. Framboise bleue, rose dorée, mûre, fraise, etc. etc.
Par rapport à la composition brute du sol, il y a :
Oligotrophe quartiers, se contentant d'un petit nombre d'éléments de frêne (pin sylvestre).
eftrophe, ceux qui ont besoin d'un grand nombre d'e-s de frêne (chêne, goutte commune, etc.).
Mésotrophe nécessitant une quantité modérée d'éléments de frêne (épicéa).
En fonction du produit chimique-leur El-s, à l'excès duquel les quartiers s'adaptent, ils distinguent:
Nitrophiles- District, préférant les sols riches en azote. Ils s'installent dans des habitats où s'accumulent un grand nombre de matières organiques (sur les rochers avec des colonies d'oiseaux, sur les murs et les corniches des bâtiments, sur les pâturages, les domaines abandonnés, les basses-cours, les tas d'ordures). Il s'agit notamment des lichens nitrophiles des roches, du sureau, du framboisier, de l'herbe à goutte commune, de tous les types d'ortie, de la jusquiame, de tous les types du genre bardane et amarante, etc.
halophytes– quartier des sols salins. Tous ont une pression osmotique très élevée, ce qui leur permet d'utiliser des solutions de sol, car le pouvoir d'aspiration des racines dépasse le pouvoir d'aspiration de la solution de sol. Certains halophytes sécrètent des sels en excès à travers les feuilles ou les accumulent dans leur org-me. C'est pourquoi ils sont parfois utilisés pour faire du soda et du patosh. Les halophytes typiques sont le soleros, le sarsazan, le méli-mélo de soude et de potasse, le patashnik.
Certains types de r-s sont confinés à différents substrats : les psammophytes - peuplent les sables mobiles à écoulement libre. Les psammophytes des arbres et des arbustes, lorsqu'ils sont recouverts de sable, forment des racines adventives. Des bourgeons et des pousses annexielles se développent sur les racines si les plantes sont exposées lorsqu'elles sont soufflées avec du sable (saxaul blanc, kandym, criquet des sables, etc.). Certains psammophytes sont sauvés de la dérive du sable par la croissance rapide des pousses, la réduction des feuilles. Ils ont développé des dispositifs spéciaux qui augmentent la volatilité et l'élasticité du fruit. Leurs fruits se déplacent avec le sable en mouvement et ne sont pas recouverts par celui-ci. Ils tolèrent facilement la sécheresse grâce à diverses adaptations. Ce sont des couvertures sableuses sur les racines, un bouchage des racines et un fort développement des racines latérales. La plupart des psammophytes sont sans feuilles ou ont un feuillage xéromorphe distinct (feuilles dures avec une couche de cire bleuâtre, étroites et frisées ou brillantes et coriaces).
pétrophytes- poussent sur des sols rocheux.
42. L'eau comme eq f-r. Ek-s groupe w-s par rapport à l'eau. Bilan hydrique des organes animaux.
L'eau est condition nécessaire existence de toutes les org-s vivantes. C'est parmi les plus importants ressources naturelles notre planète. L'eau est nécessaire à toutes les formes de vie, qui, selon les scientifiques, sont apparues en Environnement aquatique. La quantité totale d'eau sur Terre est estimée à 1386 millions de km3.
L'eau est le seul liquide naturel qui existe à la surface de la Terre en quantités énormes. Dans la nature, l'eau existe sous trois états d'agrégation : liquide, solide et gazeux.
L'importance physiologique de l'eau pour les organismes vivants réside dans le fait qu'elle assure la préservation de la structure et du fonctionnement normal d'une cellule vivante en influençant les membranes biologiques et les processus se produisant avec leur participation. L'eau est un solvant universel, a une densité, une perméabilité et peut même compenser les fluctuations de température.
En ce qui concerne l'eau, trois ex-groupes de puits peuvent être distingués :
hygrophiles- les puits qui aiment l'humidité, nécessitant un environnement à forte humidité. Ils ont peu ou pas de mécanismes de régulation du métabolisme de l'eau. Ils ne peuvent pas s'accumuler en quantité significative et retenir longtemps les réserves d'eau dans l'organisme. Ces puits, en règle générale, vivent dans un environnement humide et sont obligés de reconstituer constamment les réserves d'eau (cloportes, moustiques, planaires terrestres, némertines, etc.). Un groupe hygrophile typique sont les mollusques terrestres et les amphibiens.
Mésophylles- animaux vivant dans des conditions d'humidité modérée. Ceux-ci incluent le scoop d'hiver. De nombreux autres insectes, oiseaux et mammifères, étant également des mésophylles typiques, existent dans des zones à faible humidité de l'air et tolèrent relativement facilement ses fluctuations.
Xérophiles- ce sont des puits secs qui ne tolèrent pas une humidité élevée. Tous les xérophiles ont des mécanismes bien développés de régulation du métabolisme de l'eau et d'adaptation à la rétention d'eau dans le corps. Les adaptations à la vie dans des conditions arides peuvent être très différentes. Ainsi, la tortue éléphant emmagasine de l'eau dans la vessie ; de nombreux insectes, rongeurs et autres reçoivent de l'eau avec de la nourriture; certains mammifères évitent le manque d'humidité en déposant des graisses qui, lorsqu'elles sont oxydées, forment de l'eau métabolique. En raison de l'eau métabolique, de nombreux insectes qui se nourrissent d'aliments secs, de chameaux, de moutons à queue grasse, de jerboas à queue grasse, etc. vivent.