Вплив чинників неживої природи на тварин.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ БОГДАНА ХМЕЛЬНИЦЬКОГО

 Кафедра біології та біохімії       

Осадча Д.Ю.

                                              2-В курс

Екологія, захист навколишнього середовища, та збалансоване природокористування.

6.040106

РЕФЕРАТ

на тему:

“Вплив умов довкілля на поведінку тварин ”

Науковий керівник:

Ігнатенко І.А.

Черкаси - 2013

Зміст

1. Ареал

2. Вплив чинників неживої природи на тварин.

3. Поведі́нка

4.  Поняття "Довкілля"

5. Вплив низьких температур на мікроорганізми

Ареал

Ви вже знаєте, що тварини заселили на нашій планеті всі основні середовища мешкання: наземноповітряне, водне, ґрунт, а також організми живих істот. При цьому кожний вид тварин займає певну територію - ареал.

Ареал – частина планети (суходолу або водойм), яку населяють особини певного виду.

Кожен вид організмів може мешкати лише там, де для нього є сприятливі умови існування. Так, білий ведмідь поширений лише в Арктиці, пінгвіни - переважно в Антарктиці, качкодзьоб - в Австралії і Тасманії тощо. Лише окремі види тварин трапляються майже повсюдно. Це, зокрема, пацюк сірий і миша хатня, які поширилися слідом за людиною майже по всій планеті.

На сучасний розподіл видів тварин по земній кулі впливають різноманітні чинники: моря, гори, спекотні пустелі, кліматичні особливості певних територій, взаємозв'язки, що виникають між живими організмами, діяльність людини тощо. Усі вони мають назву екологічні чинники.

Екологічні чинники — це всі умови довкілля, які впливають на окремі організми та їхні угруповання.

Чинники неживої природи (абіотичні) - це температура, освітленість, вологість, газовий склад повітря, тиск, сольовий склад води, тип ґрунту тощо, а живої (біотичні) - різні форми взаємодій між особинами в популяціях і між популяціями різних видів в угруповання (наприклад, взаємодія між популяціями хижака та здобичі, паразита і хазяїна). Різні форми діяльності людини, що змінюють стан середовища мешкання живих істот, виділено в окрему групу екологічних чинників (антропогенні).

Вплив чинників неживої природи на тварин.

На відміну від рослин, тварини належать до гетеротрофів. Це означає, що вони не використовують світло для створення органічних сполук з неорганічних, а споживають готові органічні сполуки. Проте світло відіграє в їхньому житті важливу роль. Так, тварини мають органи зору, які допомагають орієнтуватися в просторі, відрізняти особин свого виду від інших, шукати їжу тощо. Одні види тварин активні вдень (ґедзі, соколоподібні, ластівки тощо), а інші - вночі (таргани, сови, їжаки тощо).

Більшість видів тварин живе в умовах, які постійно змінюються протягом року. Навесні поступово збільшується тривалість світлового періоду доби, а з наближенням зими - зменшується. Реагуючи на зміни тривалості світлового періоду, тварини заздалегідь можуть пристосуватися до відповідних змін у природі. Реакція організмів на зміни тривалості світлового періоду доби має назву фотоперіодизм.

Ще один важливий чинник неживої природи, який впливає на життєдіяльність організмів, - це температура. У холоднокровних тварин (безхребетних, риб, земноводних, плазунів) температура тіла залежить від температури довкілля. За низьких температур вони впадають у стан заціпеніння.

Теплокровні тварини (птахи, ссавці) здатні підтримувати температуру тіла незалежно від її змін у довкіллі на більш-менш сталому рівні. Але для цього їм потрібно витрачати більше енергії. Тому взимку перед ними гостро постає проблема пошуків їжі.

Тварин, які можуть існувати в умовах понижених температур, називають холодолюбними (наприклад, пінгвіни, білий ведмідь, глибоководні риби). Такі тварини мають добре розвинений волосяний чи пір'яний покрив, підшкірний жировий прошарок.

Види, для існування яких потрібні підвищені температури, належать до теплолюбних (мадрепорові корали, антилопи, бегемоти, папуги тощо). Багато видів тварин здатні існувати в умовах періодичних змін температур. Вони належать до холодостійких (вовки, лисиці, білки, сіра ворона, голуби тощо).

Ще один важливий чинник - це волога. Тіло більшості живих істот складається з води на 50-60%, а медуз - аж 98%. Вода забезпечує транспортування сполук в організмі, бере участь в їх хімічному перетворенні, регуляції температури тіла, виведенні з організму кінцевих продуктів обміну тощо. Серед тварин виділяють вологолюбні, посухостійкі та сухолюбні види. До вологолюбних належать ті види тварин, які можуть існувати лише в умовах підвищеної вологості (наприклад, мокриці, комарі, дощові черви, земноводні). Натомість тварини, що належать до посухолюбних, здатні ефективно утримувати вологу у своєму тілі (пустельна сарана, жук скарабей священний, жуки-чорнотілки тощо). Посухостійкі види здатні переживати певні посушливі періоди.

Для тварин - мешканців водойм - важливе значення має сольовий склад води. Ви вже знаєте, що одні види здатні існувати лише у прісних водоймах, інші - лише в солоних.

Переживання тваринами тривалих періодів несприятливих умов.

Тварини по-різному переживають тривалі періоди несприятливих умов. Так, узимку деякі види тварин впадають у сплячку (ведмідь, їжак звичайний, борсук тощо). Це дає їм змогу зменшити витрати енергії за нестачі їжі. Холоднокровні тварини періоди низьких температур переживають у стані заціпеніння. У разі тривалої посухи або значного підвищення температури повітря пустельні гризуни - ховрахи та піщанки - можуть впадати у сплячку і влітку.

3. Поведі́нка

Поведінка— родовий термін, який охоплює різні реакції живого організму чи групи організмів.

У біхевіоризмі поведінкою вважають видимі прояви, які можна спостерігати, необіхевіористи додають також внутрішні стани, пов'язані із зовнішніми проявами, у когнітивній психології поведінка розглядається як мислене представлення, а не зовнішній спостережний акт поведінки.

Ведуться суперечки чи вважати поведінкою фізіологічні, неврологічні процеси. Рослини та бактерії теж мають здатність до активного, більше того, впорядкованого переміщення під дією зовнішніх факторів (таксис). Прикладом служать фототаксис і хемотаксис бактерій, синьозелених водоростей. Вищі рослини також не позбавлені здатності до руху. Добре відомі ніктінастії рослин — відкривання і закривання квіток у зв'язку зі зміною дня і ночі, фототропіїзму листя, гідро- і хемотропізми коренів.

Оскільки механізми руху рослин носять чисто фізіологічний характер, не можна говорити про наявність у них ні поводження, ні психіки. У психології руху рослин відносять до допсихічного рівня відображення.

Поведінка, на відміну від психіки, доступна для безпосереднього спостереження і є предметом широкого спектру наук, від психології, етології, зоопсихології та порівняльної психології до поведінкової екології.

4 . Поняття "Довкілля"

Поняття "Довкілля" також вимагає прояснення. Зазвичай її розуміють в географічному або життєвому сенсі. Дитина, що живе в трущобі, розповідатиме про "бідне оточення". Або ж його довкілля може бути французьким селом, американським містечком або шахтарським співтовариством Уэлса. З психологічної точки зору такі описи довкілля вкрай неадекватні. Наприклад, не можна зробити висновок, що 8-річний хлопчик і його 5-річний брат, знаходячись в одній і тій же кімнаті в один і той же час, хоч в якийсь момент мають тотожне психологічне оточення. Сам факт, що оточення першого зараз включає молодшого брата, а оточення останнього включає брата старшого, визначає наявність психологічної відмінності. До того ж відмінності в досвіді у двох братів, у свою чергу, будуть причиною відмінностей того, що кожен з них стане витягати із справжньої ситуації. У цій ситуації очевидним є одне: факт, що у двох хлопців, узятих з одного будинку, психологічне оточення не було тотожним.

Психологічно довкілля складається із усієї сукупності дій, які індивід отримує від зачаття до смерті. Це активне поняття довкілля, при якому фізична присутність об'єктів не означає, що ми відносимо їх до довкілля, - це відбувається тільки у тому випадку, якщо об'єкти служать стимулами для індивідів. Це визначення є ширшим, ніж те, яким користувалися досі, воно включає усі форми стимулювання і охоплює цілком увесь життєвий цикл.

Важливість пренатального довкілля в розвитку індивіда не вимагає доказів. Зміни в живленні, секреції залоз і інших параметрах фізичного стану матері може зробити істотний і тривалий вплив на розвиток ембріона. Те, що структурний розвиток організму ясно залежить від чинників довкілля, ясно показують численні експериментально спровоковані зміни у нижчих тварин.

Наприклад, у фруктової мухи дефективний ген примушує організм виробляти "редупліковані ніжки", тобто дублювати окремі місця зчленування ніжок або самі ніжки. І хоча наслідуваність цього дефективного гена очевидна, за певних зовнішніх умов ознака не проявляється. Коли мух, що мають цей ген, містять при порівняно високій температурі, додаткові ніжки або їх зчленування не розвиваються. Послідовність поколінь, що виросли в таких умовах, матиме нормальний фенотип. Проте якщо якимсь нащадкам дозволять розвиватися при нижчій температурі, то дефект проявиться знову. Це свідчить про те, що навіть очевидний "спадковий дефект" розвивається тільки за певних умов довкілля.

Мутанти, що експериментально виводяться, є іншим прикладом впливу пренатального довкілля. У експериментах з ікринками риб риб'ячі "сіамські близнюки" виходили в результаті прискорення або уповільнення їх швидкості розвитку шляхом дії на них на ранніх стадіях зниженою температурою, недостатнім вмістом кисню або ультрафіолетовими променями. В деяких випадках один близнюк виявлявся значно менше іншого і дефективним, тоді як більший близнюк був абсолютно нормальною рибою. Подібно до цього, застосовуючи різні хімічні або механічні засоби, вдавалося отримати двоголових мутантів серед пуголовків і деяких видів риб.

Окрім цього, штучно індукувалася фундаментальна мінливість в числі і розташуванні очей піскарів. Якщо ікринки піскаря поміщалися в морську воду і туди додавалася достатня кількість магнезиума хлориду, у більшості ембріонів ока формувалися особливим чином. Замість звичайних двох очей у багатьох ембріонів починав розвиватися центральний, "циклопічний", око (його назва пов'язана з відомим міфом про одноокого Циклопа). У інших спостерігався розвиток єдиного бічного ока, розташованого на правій або на лівій частині голови. Чи два очі виявлялися розташованими один до одного патологічно близько. Ті ж самі аномалії розвитку можна отримати, використовуючи інші фізичні і хімічні засоби. Головним чинником, що визначає розвиток аномальної властивості, являється те, на якій стадії розвитку ембріона вводиться деякий агент, при цьому природа і специфіка останнього не так важливі. Тут важливою виявляється зміна швидкості розвитку, що впливає на гармонійне зростання різних частин організму. Коментуючи ці експерименти, Стокард писав: "Іншими словами, генетичні складові цих риб викликають у них розвиток двох очей в нормальній морській воді, і ці ж складові викликають появу єдиного циклопічного ока при додаванні в морську воду магнезиума хлориду.

Якби нормальна морська вода мала такий склад, який викликав би розвиток риб з одним-єдиним циклопічним оком, а експериментатор захотів би помістити ікринки в нашу звичайну морську воду, але виявив би, що у нього розвиваються риби з двома очима замість одного, то тоді ці "двоокі виродки" в уяві дослідника стали б монстрами".

Таким чином, ми не можемо говорити про деякі властивості як про "нормальних" для цього виду, визначених спадковою конституцією. Якщо довкілля, в якому розвиваються організми, піддасться більш менш стійким змінам, то властивості організму, що змінилися услід за нею, доведеться визнати нормальними. Схожість в розвитку організмів так же опосередковано по відношенню до схожості умов довкілля, наскільки і до володіння одними і тими ж генами.

Існує велика кількість даних по дії радіації на пренатальний розвиток. Велика частина цих досліджень проводилася на щурах. Результати показують, що наявність радіації на ембріональній стадії розвитку викликає різні морфологічні відхилення, включаючи різкі зміни в розвитку черепа і скелета.

Спостереження за різними видами також показали, що під час пренатального життя відбувається значущий розвиток поведінки плоду, відповідний впливу специфічних умов пренатального довкілля. "Нульова точка", з якою починається розвиток поведінки індивіда, виникає до моменту його народження; "поведінковий вік", який має індивід на момент свого народження, сильно відрізняється у різних видів. Етапи моторного розвитку ембріонів були встановлені у багатьох тварин. Чутливість до різних типів дій була помічена вже на самому початку пренатального життя. Тому, досліджуючи поведінковий розвиток індивіда, не можна ігнорувати той факт, що багато функцій розвиваються у нього ще до народження. При цьому необхідно брати в розрахунок можливість впливу на розвиток плоду температурних і інших змін в його довкіллі. Дослідження прена-тального навчання відкриває цікаву область досліджень, пов'язаних з розвитком поведінки.

Нарешті, звернемо увагу на те, що уточнення поняття довкілля привело до його поступового розширення настільки, що воно втратило виразну межу з поняттям спадковості. Існуюче ототожнення довкілля з "зовнішніми", а спадковості - з "внутрішніми" впливами виявилося помилковим у світлі пізнання, що розширюється, того, як же діють спадковість і довкілля. У попередньому розділі ми мали справу в основному з міжклітинним середовищем, тобто середовищем, в якому розвивається кожна індивідуальна клітина. Визнано, що таке клітинне оточення грає важливу роль в різних процесах.

Але продовжуючи аналіз, ми повинні розглянути також внутрішньоклітинне середовище. Очевидно, що гени здійснюють свій вплив в середовищі, що складається з цитоплазми клітини. Роль внутрішньоклітинного середовища стає особливо важливою після деякої диференціації, що сталася в процесі клітинного ділення. Розвиток клітин, що містять тотожні гени, але що відрізняються структурою цитоплазми, розрізнятиметься. Генетики припускають, що гени можуть діяти як каталізатори, збуджуючі хімічні зміни в цитоплазмі, самі залишаючись при цьому незмінними. Подібна дія деяких генів може призводити до різних результатів (а може і не привести ні до якого результату) залежно від хімічного складу цитоплазми цієї клітини. Ця теорія не виключає того, що гени можуть чинити свій вплив і по-іншому. Необхідно додати, що кожен ген повинен розглядатися як діючий в оточенні інших генів усередині однієї клітини. Така взаємна залежність генів якраз і є тим, що складає, поняття генного балансу, розглянуте в попередньому розділі.

З декілька іншої точки зору можна сказати, що самі гени, що залишаються головним чинником в будь-якому визначенні спадковості, не є абсолютно непроникними для навколишніх впливів. Експерименти показали, що гени можуть видозмінюватися під впливом Х-променів, космічного випромінювання, променів ультрафіолетового спектру, температурних змін і певних хімічних речовин, наприклад, таких як гірчичний газ. Оскільки самі гени перебувають під впливом різних чинників, то зміни, викликанні цими чинниками, не обов'язково проявляючись у прямих нащадків, передаються майбутнім поколінням. У таких випадках спадкова мінливість, або мутація, виникає під впливом чинників довкілля. Такі впливи довкілля є неспецифічними в тому сенсі, що вони стимулюють або збільшують частоту генних змін, але не визначають природу зміни.