Относительный характер приспособленности на примере кактусов, хамелеонов и черепах

Приспособленность является одним из важнейших факторов эволюции. Какие особенности она имеет? Как проявляется относительный характер приспособленности кактуса, хамелеона, черепахи?

Организмы и внешняя среда

Каждый отдельный вид живых существ имеет свой ареал обитания. В его пределах действуют различные факторы, которые обладают особенными характеристиками, например, определенной температурой воздуха, соленостью почв или воды, определенными обитателями.

Чтобы выжить в конкретной среде, организм должен приспособиться к ней. Тот, кто сделает это максимально эффективно, сможет выжить и завести потомство. Растения, животные и даже люди в ходе эволюции выработали различные инструменты, помогающие им адаптироваться.

Формировались данные инструменты постепенно. Виды, у которых было какое-нибудь преимущество в строении или окраске, выживали в определенных условиях лучше других. Полезные черты передавались по наследству и становились более выраженными. Со временем нужные признаки стали характерными для всех представителей вида или популяции.

Относительный характер приспособленности

Приспособленностью называется наличие у животных или растений признаков, которые соответствуют их образу жизни и среде, в которой они находятся. Например, тело рыб имеет обтекаемую форму и покрыто слизью, чтобы легче передвигаться в воде. У арктических медведей белый окрас, чтобы максимально сливаться с окружающей средой.

Однако выработанные вспомогательные механизмы у представителей живой природы не абсолютны, а относительны. Почему приспособленность имеет относительный характер? Все просто. Если организм адаптируется к конкретным условия среды, то к другим условиям он может оказаться неподготовленным. Факторы внешней среды обычно изменяются быстрее, чем организмы, которым для этого нужно пройти хотя бы несколько поколений.

Относительный характер приспособленности проявляется также в том, что, имея надежное средство защиты от одних врагов (яркую окраску, шипы или яд), можно попасть в сети к другим. Так, яд многих змей поражает мелкую добычу, отпугивает крупных млекопитающих, однако не останавливает ежей и мангустов, которые питаются змеями. Подробные примеры рассмотрим далее.

Кактусы

Отличный пример выживания в суровых условиях демонстрируют растения семейства кактусовых. Они прекрасно себя чувствуют в среде, невыносимой для многих живых существ. Растения распространены в пустынях и полупустынях, горах, саваннах, засушливых лесах.

Мощный мясистый стебель позволяет накапливать много влаги из воздуха, а листья, видоизмененные в колючки, не дают ей испаряться. Кроме того, острые колючки отпугивают желающих полакомиться кактусом. Сильно развитые корни, достающие до глубинных подземных вод, насыщают растение водой.

Таким образом, растение полностью подготовлено к жизни в регионах, где осадки выпадают крайне редко. Относительный характер приспособленности кактуса заключается в том, что при смене условий, например при наступлении затяжных ливней, растение может погибнуть от чрезмерного поступления воды в организм.

В комнатных условиях все преимущества кактуса утрачиваются и становятся нейтральными. Мощный стебель и колючки уже не будут нести в себе тех важных для выживания функций, останется только эстетический аспект.

Хамелеоны

Большую часть времени хамелеоны проводят на деревьях, лазать по ним хамелеонам помогают гибкие конечности. Пальцы животных срослись, образовав две почти противопоставленные группы (по виду напоминают клешню), хвост закрученный и длинный – все это позволяет с легкостью обхватывать ветви и перемещаться по ним.

Относительный характер приспособленности хамелеона заключается именно в его окрасе. Естественный цвет животного максимально маскирует его под окружающую среду, делая незаметным для хищников. Но хамелеоны часто изменяют окрас, используя его как средство общения.

Некоторые виды способны перекрашиваться практически во все цвета. Так они выражают свою реакцию на смену освещения, влажности или появление других животных. В момент опасности «ящерица» испытывает стресс и может стать ярко красной или желтой, выдав себя, вместо того чтобы слиться с обстановкой и спрятаться.

Черепахи

Уникальные по своему строению пресмыкающиеся — это черепахи. Туловище животных находится в плотном панцире, покрытом кожей или роговыми щитками. Он немного напоминает скорлупу, так как состоит из верхней и нижней части.

Черепаха не просто расположена внутри панциря, она представляет с ним единое целое. Верхняя часть «каркаса» срослась с позвоночником животного, нижняя часть образована ключицей и брюшными ребрами. Черепаху невозможно вытащить из «дома» не покалечив её.

В случае опасности животное прячет голову и конечности внутрь. Как проявляется относительный характер приспособленности в этом случае? Хищники не могут разгрызть панцирь или выковырять черепаху из него. Но орлы поднимают ее высоко над землей, отпускают, чтобы панцирь разбился, а затем съедают свою добычу.

Заключение

Приспособленностью организмов является соответствие их внешнего и внутреннего строения, поведения среде, в которой они обитают. Она формируется в ходе длительного исторического процесса и является важным фактором эволюции.

Относительный характер приспособленности состоит в том, что характерные признаки организма могут помогать ему только в определенных условиях и ситуациях. При изменении внешних факторов приспособления могут быть неэффективными, а иногда и вредить своему хозяину.

особенности внешних черт, системы корней и внутреннего строения растения, как признаки относительного характера адаптации

Кактус привычно наблюдать в виде маленького растения, которое стоит на подоконнике и радует глаз.

Но кактусы в естественных условиях обитания могут достигать крупных размеров и устрашающих форм.

Необычное строение растения, его внешние черты – имеют относительный характер приспособленности к окружающей среде обитания. Итак, что помогает кактусу адаптироваться к местности? Рассмотрим подробнее в данной статье.

Показать содержание

  • Особенности внешнего и внутреннего строения: что помогает приспосабливаться и как?
  • Где обитает растение?
  • К чему не может приспособиться?

    • Особенности внешнего и внутреннего строения: что помогает приспосабливаться и как?

    Какие есть у кактуса приспособления к среде обитания, к примеру, предотвращающие перегрев растения?

    Кактус имеет мясистый стебель и уплотненный эпидермис, что позволяет ему выживать в регионах, где практически нет воды.

    Именно в эпидермисе растение накапливает влагу, чтобы воспользоваться ей в период засухи.

    Во избежание испарения кактус имеет налет в виде воска на стебле, ребристую поверхность и колючки. Многие виды являются обладателями массивной корневой системы, которая прорастает глубоко в землю. Она также может разрастаться и на поверхности земли, при этом помогая всему растению питать влагу.

    • Корневая система. При помощи особого строения корневой системы кактусы могут легко и быстро приспосабливаются к среде обитания. Какие же есть приспособительные признаки у корней? Большинство видов растения имеет уплотненный стержневидный корень. Уходя глубоко в почву, он создает вспомогательные корневые нити, делая при этом корневище более прочным. Здесь также скапливается влага и полезные элементы. Утреннюю росу тонкие корешки втягивают в себя даже на глубине до 20 см.
    • Стебель. У разных видов бывают разные стебли. Существуют такие виды:
      1. Наземный побег.
      2. Деревянистый стебель.
      3. Сочная, мясистая основа без листьев.

      Как стебель кактуса приспособился к среде обитания, к примеру, к жизни в пустыне? Стебель содержит хлоропласты с хлорофиллом, они распадаются, ускоряя процесс фотосинтеза. Происходит все это в ночное время суток – это основное отличие кактуса от остальных растений. Покрыты стебли кожицей, которая обеспечивает надежную защиту от агрессивного внешнего воздействия. На 95% стебель состоит из воды, что позволяет видам выживать в самых засушливых условиях.

      На стебле кактуса находятся зачатки листьев (ребра, бугорки, сосочки с колючками). Эти элементы защищают растение от активного солнечного воздействия, образуя вокруг кактуса немного тени.

    • Ареолы (колючки). Бывают различной формы, размеров и цветов. С их помощью кактус насыщается влагой из окружающей среды. Другая функция ареол – защита стебля от перепадов температур то есть эти его приспособления предотвращают перегрев, а также защищают растение от животных.
    • Цветы. Бывают обоеполые, сидячие, трубчатые. Самый большой цветок у Многокорешкового Гилоцереуса (составляет 30 см). Цветение длится от пары минут до целой недели. Через цветы происходит размножение, распространение и сохранение вида.

    Где обитает растение?

    Родиной вида является Америка. Но это растение экологически пластично. Это свойство позволяет ему приспосабливаться практически к любым климатическим зонам.

    Кактусы можно встретить по всему миру:

    • в тропических лесах;
    • в саваннах;
    • в пустынях и полупустынях;
    • в горах до высоты 4,5 км выше уровня моря.

    Подробнее о среде обитания кактусов:

    1. Горы. В горных массивах растение получает солнечное облучение, на него влияют резкие скачки температуры и сильные ветра. Почва в горах не может долгое время контролировать уровень влаги. К горным видам относится:
      • маммилярия;
      • необессия;
      • эскобария;
      • телокактус.

      Шаровидное строение и короткоцилиндрические стебли помогают видам выживать в горных условиях.

    2. Пустыня. В пустынях живут те представители вида, которые не имеют листьев. Это необходимо для экономии «драгоценной» влаги. Пустынные жители отличаются ребристым стеблем и длинными колючками (о том, как не уколоться кактусом и что делать, если это произошло, читайте тут). Именно в пустынях растут самые стойкие и не привередливые виды так они приспособились к жизни в этой среде:
      • эхинопсис;
      • астрофитум;
      • опунция (об опунции и агаве можно узнать тут, а об опунции мелковолосистой рассказано здесь).
    3. Леса и джунгли. В этой местности кактусы выступают в роли паразитов, живут они на стеблях других растений. Это род Шлюмбергера, Эпифиллюм. Селятся на кронах крупных деревьев.
    4. Домашние условия. В искусственно созданной среде обитания может расти большинство видов (о том, как растут кактусы и что делать, если цветок не развивается, рассказано в этом материале). Основное условие ухода – правильный полив, контроль температуры и подкормка. Но в отличие от природных условий, дома кактусы будут отличаться меньшими размерами и менее пышным цветением (либо его отсутствием). О видах кактусов и о выращивании их в домашних условиях читайте тут.

    К чему не может приспособиться?

    К каким условиям внешней среды кактус не приспособлен и как это объясняется?

    1. «Колючки» не любят большое количество солнца. Только 70% видов растения нормально реагируют на него, оставшиеся – предпочитают притемненные места. Это является первой проблемой для растения.

      Не стоит высаживать кактус под солнцем или ставить на подоконник, где много света. Самым верным местом для домашнего выращивания будут восточные части помещения, где солнечные лучи сменяются тенью.

    2. Скачки температур – вторая сложность для роста и развития. Границы приемлемых температур: от -10 до +350С (при условии, что температура будет меняться постепенно). Если скачек будет резкой, растение умрет.
    3. Избыток влаги – третья опасность. Если влаги много, появляются бактерии и грибки. Лучше больше проветривать помещение (как минимум 1 раз в день), где стоит «колючка».

    Кактус – древнейшее экзотическое растение. Эти «колючки» отличаются необычным внешним видом, мясистым строением, уникальными цветами. Благодаря этому растение – частый обитатель флористических коллекций. К окружающей среде кактусу позволяет приспособиться корень, стебель, колючки и цветы. Встретить вид можно по всему миру: от гор до пустынь.

    Наверх

Ночное цветение подвергает опасности яблоневый кактус Симпсона ( Harrisia simpsonii ) с его предполагаемым опылителем, гигантским мотыльком-сфинксом ( Cocytius antaeus ). Бумага, акварель, 24 x 18 дюймов, 2012 г.

Оригинальная иллюстрация предоставлена ​​Кэтлин Коничек-Моран, волонтером NPS

 

Не только для пустыни…

 

Agave decipiens растет недалеко от залива Кут.

NPS, фото Джими Сэдла

Хотя кактусы и суккуленты часто ассоциируются с пустынями, они распространены и довольно разнообразны в тропических и субтропических районах, включая Эверглейдс. Виды, обитающие в Эверглейдс, хорошо себя чувствуют при обильных осадках, хотя им требуется солнечное, хорошо дренированное место, поскольку они могут выдерживать влажные условия только в течение коротких периодов времени. Кактусы и суккуленты терпимы к песчаным, щелочным почвам и хорошо приспособлены к каменистым местам, характерным для Эверглейдс.

 

 

Один из самых крупных известных экземпляров яблони Симпсона ( Harrisia simpsonii ) в национальном парке Эверглейдс, с изображением человека для масштаба.

NPS photo by Jimi Sadle

Яблоневый кактус Симпсона ( Harrisia simpsonii ) внесен в список находящихся под угрозой исчезновения в штате Флорида. Эндемик округов Майами-Дейд и Монро, включая Флорида-Кис и национальный парк Эверглейдс, его большие, белые, ароматные, цветущие ночью цветы и колючие плоды определяют этот вид. Известный как «Королева ночи», потому что он открывается только ночью, цветок кажется розоватым снаружи после того, как закрывается на рассвете. Привлеченные его сладким ароматом, летучие мыши, мотыльки и другие ночные насекомые опыляют цветы. Другой вид кактуса, занесенный в список находящихся под угрозой исчезновения в штате Флорида, — кактус омелы (9).0024 Rhipsalis baccifera

) не видели в парке с 2005 года, когда последнее известное растение было уничтожено ураганом.

 

Прямостоячий кактус опунции (Opuntia stricta), растущий на Гофер-Ки.

NPS photo by Jimi Sadle

Несколько местных видов кактусов опунции ( Opuntia eburnispina, humifusa и stricta

) растут на территории парка. Кактус опунции легко узнать по его мясистым зеленым подушечкам, большим чашевидным цветкам от желтого до оранжевого или красного цвета и красновато-фиолетовым грушевидным плодам, называемым тунцами. Хотя опунции цветут в течение нескольких недель весной и летом, каждый отдельный цветок держится только один день. Вертикальный сорт ( Opuntia stricta ) встречается только во Флориде и в тропиках.

 

Acanthocereus tetragonus, широко известный как фаллоимитатор или треугольный кактус.

NPS photo by Jimi Sadle

В Соединенных Штатах длинный, узкий, столбчатый фаллоимитатор или треугольный кактус ( Acanthocereus tetragonus ) произрастает в южной Флориде и в нижней части долины Рио-Гранде в Техасе. За пределами Соединенных Штатов этот вид обитает в Карибском бассейне, Мексике, Центральной Америке и северной части Южной Америки. Этот вид может вырасти до 23 футов (7 метров). В период цветения его крупные белые цветки раскрываются с полуночи до рассвета. После цветения растение дает блестящие красные плоды длиной около 2 дюймов (5 см).

 

Суккуленты

 

Agave decipiens, растущая на кургане из ракушек — месте археологических раскопок, оставленном коренными американцами.

NPS photo by Jimi Sadle

Agave decipiens является эндемиком южной Флориды, где она растет в прибрежных местообитаниях, таких как пляжные дюны и ракушечники. Его поразительный ярко-зеленый цвет и колючие края листьев позволяют легко узнать его в полевых условиях. Род Agave включает в себя множество видов, издавна используемых человеком. Текила, мескаль и другие опьяняющие напитки производятся из Агава spp. Сизальская пенька ( A. sisalana ) была очень важным источником волокон, используемых для изготовления веревок и одежды. Генетическая информация предполагает, что

вида A. decipiens могли быть завезены из Латинской Америки. Возможно, этот вид был завезен сюда одним из первых обитателей прибрежных Эверглейдс с Юкатана, где встречается его ближайший родственник, A. vivipara .

 

Орхидея червячная (Vanilla barbellata) занесена в список находящихся под угрозой исчезновения в штате Флорида из-за разрушения среды обитания и чрезмерного сбора.

Фотографии NPS Джими Сэдла

В Эверглейдс произрастает множество местных видов растений, которые проводят всю или большую часть своей жизни, даже не касаясь почвы. Эти эпифиты часто имеют характеристики для работы в засушливых условиях, подобные растениям пустыни и побережья. Например, полынь ванильная (

Vanilla barbellata ) имеет всего несколько крошечных листьев, но ее толстые сочные стебли способны к фотосинтезу и хранению воды. Червеобразные стебли часто приобретают оранжевый оттенок в особенно суровых условиях, вероятно, из-за пигментов, вырабатываемых для уменьшения количества солнечного света, попадающего внутрь их клеток. Красивые цветы появляются в середине лета, а поскольку этот вид встречается в прибрежных лесах, лишь немногие выносливые души когда-либо видели, как они цветут в дикой природе.

 

Береговой портулак (Sesuvium portulacastrum), растущий у побережья.

NPS фото Г. Гарднера

Береговая линия портулак ( Sesuvium portulacastrum ) представляет собой раскидистое многолетнее травянистое растение, которое растет в прибрежных районах большей части мира. В национальном парке Эверглейдс прибрежный портулак обычно растет в прибрежных прериях и на пляжных дюнах. Он растет на океанской стороне дюн вплоть до отметки прилива. Его толстые мясистые листья расположены на сочных красновато-зеленых стеблях, которые регулярно ветвятся, образуя густые насаждения близко к земле. Растение вырастает до 12 дюймов (30 см) в высоту, а стебли достигают длины 3,3 фута (1 метр). Маленькие эффектные розовые цветы цветут круглый год, хотя каждый цветок раскрывается всего на несколько часов в день. Этот почвопокровный вид помогает стабилизировать песчаные дюны, улавливая песчинки своими корнями, стеблями и листьями, тем самым помогая предотвратить эрозию пляжа.

 

Об иллюстрациях

Яркие, подробные ботанические иллюстрации на этой и других страницах созданы волонтером NPS и художницей Кэтлин Коничек-Моран. Кэтлин любезно разрешила Национальному парку Эверглейдс использовать ее оригинальные работы, чтобы помочь передать жизненно важные связи, присущие экосистеме Эверглейдс.

Узнайте больше о Кэтлин Коничек-Моран и о том, что вдохновляет ее бурный поток творчества.