Тема: Рост и развитие организма, уровни приспособленности организма к изменяющимся условиям

Тема: Рост и развитие организма, уровни приспособленности организма к изменяющимся условиям

Условия, в которых живут организмы, постоянно меняются. Часто эти изменения носят резко выраженный характер. Изменяется температура, освещенность, влажность, кормовая обеспеченность, количество хищников и паразитов и т. д. Для того чтобы выжить в таких условиях, любой организм должен противостоять вредному влиянию внешних факторов. Процессы приспособления организма происходят постоянно и не прекращаются вплоть до его гибели.

Уровни приспособления организма к изменяющимся условиям.

Жизнь на Земле распространяется повсюду: в воздухе, в почве, в воде. Они – одноклеточные и многоклеточные; они взаимодействуют между собой и взаимодействуют с окружающей средой. И все они населяют нашу планету.

Жизнь на планете Земля существует в самой разнообразной форме, в связи с этим её проявления делят на семь уровней. Причём на одном и том же уровне могут существовать самые разнообразные по строению и образу жизни живые организмы и их структуры.

Каким образом организмы приспосабливаются к условиям окружающей среды? Существует несколько уровней, на которых протекает этот процесс.

1. Молекулярный.

2. Клеточный.

3. Органно-тканевой.

4. Организменный.

5. Популяционно-видовой.

6. Биогеоценотический.

7. Биосферный.

Клеточный уровень — один из важнейших.

Рассмотрим в качестве примера, как приспосабливается к условиям среды одноклеточный организм — кишечная палочка. Известно, что она хорошо растет и размножается в среде, содержащей единственный сахар — глюкозу. При обитании в такой среде ее клеткам не нужны ферменты, необходимые для превращения другого сахара, например лактозы, в глюкозу. Но если бактерии выращивать в среде, содержащей лактозу, то в клетках сразу начинается интенсивный синтез ферментов, превращающих лактозу в глюкозу. Следовательно, кишечная палочка способна перестраивать свою жизнедеятельность так, чтобы приспособиться к новым условиям среды. Приведенный пример относится и ко всем другим клеткам, включая клетки высших организмов.

Другой уровень, на котором происходит приспособление организмов к условиям окружающей среды, — тканевый. Тренировка приводит к развитию тканей и органов: у тяжелоатлетов — мощная мускулатура; у людей, занимающихся подводным погружением, сильно развиты легкие; у отличных стрелков и охотников — особая острота зрения. Многие качества организма могут быть развиты в значительной мере тренировкой. При некоторых заболеваниях, когда особенно большая нагрузка приходится на печень, наблюдается резкое увеличение ее размеров. Таким образом, отдельные органы и ткани способны отвечать на изменение условий существования.

Саморегуляция. Организм представляет собой сложную систему, способную к саморегуляции. Саморегуляция позволяет организму эффективно приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Способность к саморегуляции в сильной степени выражена у высших позвоночных, особенно у млекопитающих. Достигается это благодаря мощному развитию нервной, кровеносной, иммунной, эндокринной и пищеварительной систем.

Изменение условий с неизбежностью влечет за собой перестройку их работы. Например, нехватка кислорода в воздухе приводит к интенсификации работы кровеносной системы, учащается пульс, возрастает количество гемоглобина в крови. В результате организм приспосабливается к изменившимся условиям.

Постоянство внутренней среды при систематически меняющихся окружающих условиях создается совместной деятельностью всех систем организма. У высших животных это выражается в поддержании постоянной температуры тела, в постоянстве химического, ионного и газового состава, давления крови, частоты дыхания и сердечных сокращений, постоянном синтезе нужных веществ и разрушении вредных.

Поддержание относительного постоянства внутренней среды организма называют гомеостазом. Гомеостаз — важнейшее свойство целостного организма.

Регуляция гомеостаза осуществляется гуморальным путём через нервную систему, то есть все жизненные процессы регулируются нейро-гуморальным путём. Причём гуморальная регуляция - процесс более древний, чем нервная. И, не смотря на то, что нейрогуморальная регуляция характерна для животных, у растений некоторые процессы (например фасции – движение) осуществляются при помощи гормонов.

Обмен веществ — обязательное условие и способ поддержания стабильности организации живого. Без обмена веществ невозможно существование живого организма. Обмен веществ и энергии между организмом и внешней средой — неотъемлемое свойство живого.

Особую роль в поддержании постоянства внутренней среды играет иммунная (защитная) система. Русский ученый И. И. Мечников был одним из первых биологов, доказавших ее огромную важность. Клетки иммунной системы синтезируют специальные белки — антитела, которые обнаруживают и уничтожают все чужое для данного организма.

Влияние внешних условий на раннее развитие организмов. Способность к саморегуляции и к противостоянию вредным влияниям среды возникает у организмов не сразу. В течение эмбрионального и постэмбрионального развития, когда многие защитные системы еще не сформировались, организмы особенно уязвимы для действия повреждающих факторов. Поэтому и у животных и у растений зародыш защищен специальными оболочками или самим материнским организмом. Он либо снабжен специальной питающей тканью, либо получает питательные вещества непосредственно от материнского организма. Тем не менее изменение внешних условий может ускорить развитие эмбриона или затормозить его и даже вызвать возникновение различных нарушений.

-Приведи три примера внешних факторов, влияющих на развитие эмбриона человека.

Варианты ответа:

Вредное влияние на развитие эмбриона человека оказывает употребление его родителями алкоголя, наркотиков, курение табака. Алкоголь и никотин угнетают клеточное дыхание. Недостаточное снабжение кислородом приводит к тому, что в формирующихся органах образуется меньшее количество клеток, органы оказываются недоразвитыми. Особенно чувствительна к недостатку кислорода нервная ткань. Употребление будущей матерью алкоголя, наркотиков, курение табака, злоупотребление лекарствами часто приводят к необратимому повреждению эмбриона и последующему рождению детей с умственной отсталостью или врожденными уродствами. Не меньшую опасность для развития зародыша представляет загрязнение среды обитания различными химическими веществами или облучение ионизирующей радиацией.

В течение постэмбрионального периода развивающиеся организмы также очень чувствительны к вредным воздействиям внешней среды. Это объясняется тем, что формирование систем поддержания гомеостаза продолжается и после рождения. Поэтому алкоголь, никотин, наркотики, являющиеся ядами и для взрослого организма, особенно опасны для детей. Эти вещества тормозят рост и развитие всего организма, а особенно головного мозга, что приводит к умственной отсталости, тяжелым заболеваниям и даже смерти.

-Привести пять правил гигиены беременной женщины, соблюдение которых положительно влияет на развитие эмбриона

Варианты ответа:

Биологические часы.

Рост, питание, дыхание и другие процессы жизнедеятельности организма связаны не только с факторами окружающей среды, но и с циклическими изменениями, которые происходят в природе (смена дня и ночи, смена времён года).

Живые организмы чувствуют суточные, сезонные изменения, поэтому можно сказать, что внутри живых организмов есть некий биологический механизм, реагирующий на эти циклы. Это биологические часы – внутренняя система циклических процессов жизнедеятельности организма.

12 Следующая ⇒