Adaptarea plantelor

In natura plantele traiesc pretutindeni, populand toate mediile de viata (terestru, acvatic, aerian). Ele isi desfasoara ciclul de viata sub influenta factorilor de mediu. In decursul dezvoltarii istorice a plantelor (deci intr-un timp indelungat) acestea au fost supuse marilor variatii ale factorilor abiotici. Pentru a supravietui, plantele si-au modificat in timp structurile, forma organelor si infatisarea, aceasta fiind adaptarea plantelor la mediul de viata . Spunem ca ele s-au adaptat la mediul de viata in care traiesc.

Adaptarea organismelor la mediul de viata

Organismele reactioneaza atat la schimbari in mediul lor de viata cat si la schimbari din corpul lor.Asemenea schimbari se numesc stimuli si exista sub mai multe formei ca lumina, sunetul, atingerea, caldura si substantele chimice. Raspunsul organismului nu depinde doar de un mecanism care simte schimbarea ci si de capacitatea acestuia de a raspunde la stimul printr-un organ efector. Un exemplu de organ efector sunt muschii pentru ca permit unui animal sa se miste ca raspuns la un stimul. Raspunsul animalelor este de obicei mult mai rapid decat raspunsul plantelor care necesita o schimbare in directia de crestere si nu o miscare brusca.

.In unele cazuri raspunsul unui organism implica urmari mai de lunga durata ca schimbari in felul de crestere si metabolism : aplecarea unei plante catre sursa de lumina , bronzarea pieilii la lumina puternica a soarelui sau cresterea numarului de celule rosii in sangele oamenilor care locuiesc la altitudini mari. In aceste cazuri, datorita perioadei lungi a actiunii stimulilor, raspunsurile organismeor sunt mentinute. Atunci se spune ca organismele s-au aclimatizat mediului de viata.

Cand o schimbare brusca de temperatura omoara cea mai mare parte a unei populatii anumiti indivizi pot supravietui. De exemplu, cand sunt folosite antibiotice pentru a omora bacteriile in cazul unei infectii, unele supravietuiesc pentru ca au gene care le confera rezistenta. Descendentul supravietuitorului mosteneste imunitatea si astfel apare o populatie de bacterii rezistente la antibiotice. In acest exemplu o intreaga populatie evolueaza datorita unui stimul.

Ritmurile biologice permit animalelor sa se adapteze la difeitele schimbari din mediul lor de viata. Durata unui ritm biologic poate dura de la cateva

secunde la ani. Acestea pot fi de trei feluri: circadiene (care dureaza o singura zi), lunare si anuale.

In stepe cresc multe varietati de iereburi. Toate plantele sunt nevoite sa supravietuiasca perioadelor secetoase si animalelor care le mananca frunzele.

PLANTELE DE USCAT SI DE APA

Majoritatea plantelor de uscat isi iau apa necesara din sol, prin radacini. Ele au nevoie de apa pentru a-si prepara hrana prin fotosinteza. In frunze, o parte din apa se transforma in vapori, care se pierd in aer. Intodeauna apa din sol urca in plante si ajunge in aer in acest mod. Daca plantele raman fara apa, mai intai se ofilesc, apoi se usuca, iar daca nu primesc apa, ele mor.

SUPRAVIETUIREA IN PERIOADE DE SECETA

Copacii sunt plante mari. Cu cat plantele sunt mai mari, cu atat au nevoie de mai multa apa. Desi au radacini lungi si adanci, majoritatea copacilor nu gasesc in stepa apa pentru a supravietui. Ierburile sunt mai mici decat copacii, dar au si ele radacini lungi cu care absorb putina apa pe care o gasesc in stepa. Ele pot supravietui cu aceasta cantitate de apa, deoarece consuma mai putin decat copacii.

REGENERAREA IERBURILOR DE STEPA

Ierburile au frunze lungi si drepte, care cresc odata cu planta. Cand varfurile frunzelor sunt mancate de animale, ele continua sa creasca de la baza. Deci, ierbivorele flamande nu sunt un pericol real pentru ierburile de stepa.Copacilor le cresc frunze noi in fiecare an. La inceput, frunele se dezvolta repede, apoi inceteaza sa creasca. Cand sunt mancate, nu se refac decat in anul urmator. Copacii trebuie sa impiedice animalele sa le manance frunzele. Exista copaci care pot supravietui in stepe si savane, unde apa este putina. In tinuturile ierboase din Australia si in savana africana cresc copaci precum acacia, baobabul si eucaliptul, ei au frunze mici si dure, ca cele ale plantelor de desert. In regiunile foarte uscate, cresc numai ierburi mici. In locurile mai umede, cresc iereburi putin mai inalte. Multi copaci de savana inmagazineaza apa in trunchiurile lor. Trunchiurile baobabilor sunt umflate de apa pe care o absorb. Multe animale se "adapa" din ei, de pilda, elefantii ii zdrobesc pentru a bea apa. Unele plante, ca paducelul, au spini pe ramuri. Majoritatea animalelor evita sa le mamance. Nu numai ca au spini, dar unii copaci, ca acacia au frunze rele la gust. Erbivorele, de pilda girafele, renunta sa le mai

manance si cauta plante mai gustoase.

UTILIZAREA IERBURILOR

Multe plante de cultura ca graul, orzul, ovazul, orezul si secara sunt niste specii de ierburi. Stramosii lor, ierburi salbatice de stepa, aveau aspect putin diferit. Primii agricultori au selectat plantele cu semintele cele mai mari. Ei au pastrat semintele pentru a le sadi in anul urmator. Astfel, de-a lungul timpului, din ierburile salbatice s-au dezvoltat plante de cultura cu multe seminte mari.

In locurile cele mai aride nu cresc plante, dar in alte locuri, plantele s-au adaptat perioadelor lungi de seceta.In regiunile aride, plantele sunt foarte importante. Radacinile lor absorb apa de ploaie si fixeaza solul, impiedicand spalarea sau spulberarea lui.Unele plante de desert au radacini lungi, pentru a ajunge la apa din adancime. Tufele mesquito au radacini care cresc pana la 30m adancime pentru a ajunge la apa din subteran. Alte plante profita de scurtele perioade ploioase, facandu-si depozite de apa in corpul lor in momentele cand apa este din belsug in jur. In general, plantele pierd multa apa prin frunze, dar plantele de desert sunt nevoite sa retina apa. Unele au frunze speciale "acumulatoare de apa".

Tumboa

Tumboa africana inmagazineaza apa in imensa radacina subterana. Frunzele ei lungi au o cuticula speciala, groasa, pentru a impiedica evaporarea apei.Alte plante isi pierd frunzele in perioadele lipsite de ploaie. Ocotilo nu poate retine apa, dar isi prepara hrana, atat in frunze cat si in tulpinile verzi. De indata ce apa de ploaie se usuca, ii cad frunzele pentru a economisi apa.

Cactusul are o tulpina suculenta, care retine multa apa in urma ploilor. Majoritatea plantelor isi prepara hrana in frunze. Cactusii nu au frunze, in schimb, isi prepara hrana in tulpinile lor verzi. Prin tepii cactusilor nu se pierde apa. Tepii protejeaza planta impotriva animalelor. Roua care se formeaza cateodata pe cactusi se prelinge in pamant si este preluata de radacini.

Evolutia animalelor vertebrate

Vertebratele au aparut pe Pamant mai tarziu decat nevertebratele. Evolutia lor a avut loc in stransa legatura cu schimbarea conditiilor de viata. Cele dintai vertebrate au fost si cele mai simple si anume pestii placodermi, care aveau capul si jumatatea anterioara a corpului acoperita cu placi osoase.

Mult timp a trecut pana ce din pesti s-au dezvoltat animale care au putut trai si pe uscat -; amfibienii.In unele regiuni ale Pamantului s-au ridicat munti care au facut ca marile sa se retraga, schimbandu-se astfel si conditiile de viata ale animalelor. Apele retragandu-se, cei mai multi pesti au pierit. In urma retragerii apelor unii pesti au reusit sa traiasca pe uscat. Inotatoarele perechi s-au transformat in membre si li s-au dezvoltat plamanii. Asa au aparut amfibienii. Stramosii broastelor de astazi, numiti stegocefali, aveau capul acoperit cu scuturi de placi si erau uriasi (2 m).Clima fiind calda si umeda amfibienii s-au dezvoltat foarte mult; a urmat insa o perioada de seceta. In acele conditii, pielea unor amfibieni s-a ingrosat devenind solzoasa. Ea a pierdut functia de respiratie, din care cauza s-au dezvoltat plamanii. Astfel, unii stegocefali s-au transformat in reptile primitive care reprezinta o noua treapta evolutiva, un nou pas in cucerirea uscatului de catre animale. In vremea mijlocie din istoria Pamantului pe uscat, in apa si in aer au predominat reptilele uriase (30 -; 40 m).Dupa cca. 130 mil. de ani, clima a inceput sa se raceasca. Numarul reptilelor a inceput sa scada, nemaiavand hrana suficienta. Numai putine reptile au reusit sa scape de aceste conditii neprielnice. Urmasii lor sunt reptilele actuale: soparle, serpi, broaste testoase si crocodili.Din unele reptile s-au dezvoltat pasarile si mamiferele. Pasarea fosila Archaeopteryx avea insusiri atat de reptila, cat si de pasare. Ea ne arata drumul de dezvoltare a pasarilor din reptile. Ca si reptilele avea dinti pe maxilare, trei degete cu gheare la aripi, si o coada lunga, formata din multe vertebre distincte. Dar, pasarea straveche avea caractere si de pasare: membre anterioare transformate in aripi, pene la aripi si coada. Aceasta este dovada ca pasarile isi au originea din reptile. De astfel si pasarile de astazi mai pastreaza inca multe asemanari cu reptilele: solzii de pe picioare si ouale au aceeasi alcatuire ca la reptile.Tot din reptile s-au dezvoltat si mamiferele. Primele mamifere erau niste carnivore mici. Ca dovada a originii lor din reptile, mamiferele inferioare mai pastreaza inca unele asemanari cu aceste animale. Astfel, ornitorincul se inmulteste prin opreturi oua, ca reptilele, iar sobolanul, castorul au solzi cornosi pe coada, asemanatori cu solzii de la reptile.Temperatura constanta a corpului, precum si faptul ca nasc pui, au permis mamiferelor sa se raspandeasca pe intreaga suprafata a Pamantului, adaptandu-se la cele mai diferite conditii de viata.

Caractere generale ale mamiferelor

Mamiferele sunt vertebrate superioare homeoterme cu corpul acoperit cu par, care nasc pui vii pe care ii hranesc cu lapte, produs de glandele mamare.Au o larga raspandire geografica, in toate mediile de viata: majoritatea sunt terestre, unele subterane, dar si acvatice, semi-acvatice si chiar zburatoare.Ca urmare a adaptarii lor la diferite medii de viata, aspectul forma si dimensiunile corpului variaza foarte mult. Corpul lor, alcatuit din cap, trunchi si

coada (care poate lipsi), se sprijina pe doua perechi de membre adaptate in general pentru mers. La mamiferele acvatice corpul devine hidrodinamic, iar membrele devin inotatoare. La lilieci, mamifere zburatoare, membrele anterioare sunt adaptate pentru zbor.Tegumentul mamiferelor are doua categorii de productii: cornoase si glandulare. Scheletul este alcatuit din oase masive, pline cu maduva. Musculatura este bine diferentiata. Cavitatea toracica este separata de cavitatea abdominala prin muschiul diafragma, cu rol in respiratie.Sistemul nervos este cel mai bine dezvoltat. Emisferele cerebrale cu scoarta neteda la formele inferioare devin cutate la formele superioare, scoarta cerebrala formand girusuri. Organele de simt sunt bine dezvoltate.Sistemul digestiv sufera modificari in functie de regimul alimentar al mamiferelor. Structura dentitiei este utilizata ca un criteriu in clasificarea mamiferelor. Dintii, fixati in alveole, sunt diferentiati: incisivi, canini, premolari si molari. Forma, structura si numarul dintilor se modifica la diferitele grupe in functie de modul de hranire.Circulatia sangelui este inchisa, dubla si completa, la fel ca la pasari, iar inima este tetracamerala. Respiratia este pulmonara la toate mamiferele.Excretia se realizeaza printr-un sistem excretor care cuprinde doi rinichi bine dezvoltati, doua uretere, o vezica urinara si uretra.Reproducerea este sexuata, sexele sunt separate, fecundatia este interna.Mamiferele se grupeaza in numeroase ordine.

GhepardulGhepardul face parte din ordinul carnivorelor, fiind o felina mare. Este ruda cu tigrul, insa ceva mai mic, mai suplu si cu mersul saltat. E ca o pisica frumoasa cu picioarele inalte. Cand doarme toarce ca motanul, iar daca e alarmat maraie, scuipa si ataca din alergare cu ghearele. Ghepardul fuge nebuneste dupa vanat cu o viteza uluitoare, fiind cel mai rapid mamifer terestru. De obicei alearga cu o viteza de 80 km/h dupa gazele si antilope, dar daca este necesar poate atinge 110 km/h, pe distanta scurta. Daca prada reuseste sa obtina un avantaj de cca. 20 sec., ghepardul renunta la ea. Daca isi ajunge din urma victima sare la ea si o impiedica. In cazul animalelor mai mari, aplica o lovitura rapida cu picioarele din fata, in zona fesei sau in flanc. Cand victima a ajuns la sol o imobilizeaza si ii infige ghearele in gat, in final o transeaza si mananca pe loc.Ghepardul nu consuma decat prada capturata de el, neluand in seama hoiturile, chiar daca acestea sunt proaspete. Este un animal timid, fricos. Daca apare o felina mai mare decat el, de exemplu un leu, renunta la prada, fara a se impotrivi.Puii de ghepard sunt amenintati de multe pericole, de multe ori cad victime leilor, panterelor sau altor pradatoare, iar acestea nu rateaza nici o ocazie ca sa-i atace. Uneori alti gheparzi pot sa le pericliteze viata. Un mascul dornic de a se imperechea cu o mama ghepard o poate lua ostateca, timp in care puii ramasi singuri pot muri de foame. Plansul puilor infometati poate atrage atentia unor pradatori, care nu le vor cruta viata.

La fel ca celelalte feline mari, si gheparzi sunt pe cale de disparitie. Azi se mai gasesc doar in savanele din Africa de Est si de Sud. Datorita modului in care vaneaza, au nevoie de teritorii mari, si pentru ca omul le reduce din ce in ce mai mult mediul de viata, numarul gheparzilor este in scadere.Alergarea ghepardului dupa prada Membrele lungi, subtiri ale ghepardului se leaga de trunchi cu niste articulatii laxe, astfel incat alearga cu pasi mari. La aceasta contribuie si constitutia fina, coloana vertebrala flexibila, si mobilitatea soldului si a umarului.In timpul alergarii toate cele patru membre sunt ridicate de pe sol in timp ce isi mentine echilibrul cu coada intinsa. In faza urmatoare unul dintre membrele posterioare atinge solul. Cu celalalt membru posterior isi ia din nou avant si se ridica in aer cu corpul intins. In final, unul din membrele anterioare atinge solul, apoi si celalalt, dupa care animalul se ridica in aer cu membrele adunate sub corp.

Adaptarea organismelor la mediul de viata

Organismele reactioneaza atat la schimbari in mediul lor de viata cat si la schimbari din corpul lor.Asemenea schimbari se numesc stimuli si exista sub mai multe formei ca lumina, sunetul, atingerea, caldura si substantele chimice. Raspunsul organismului nu depinde doar de un mecanism care simte schimbarea ci si de capacitatea acestuia de a raspunde la stimul printr-un organ efector. Un exemplu de organ efector sunt muschii pentru ca permit unui animal sa se miste ca raspuns la un stimul. Raspunsul animalelor este de obicei mult mai rapid decat

raspunsul plantelor care necesita o schimbare in directia de crestere si nu o miscare brusca.

Durata de timp a raspunsului

Timpul necesar pentru a sesiza un raspuns depinde in principal de tipul stimuluilui. O schimbare brusca ca intreruperea si deschiderea luminii intr-un interval scurt poate de exemplu sa activeze germinatia la seminte, in timp ce o crestere treptata a intensitatii acesteia nu ar fi facut-o.

Raspunsuri rapide

In cazul animalelor cu un sistem nervos bine dezvoltat,care include organe senzoriale si creier, raspunsul la un stimul extern poate fi foarte rapid-chiar mai mic de o secunda-ca in cazul atingerii unei plite fierbinti.Similar inchiderea brusca a frunzelor plantelor carnivore pentru a prinde o insecta dureaza 20 miimi de secunda.Totodata in cazul uniu stimul intern ,o glanda poate produce un hormon.De exemplu adrenalina este produsa de mamifere ca raspuns la o activitate brusca pentru a face inima sa bata mai repede.Acest raspuns nu este instantaneu pentru ca este limitat de viteza circulatiei sangelui dar totusi poate fi considerat un raspuns rapid.Toate aceste raspunsuri sunt de scurta durata intrucat efectorii nu por reactiona continuu la stimuli.

Raspunsuri de lunga durata

In unele cazuri raspunsul unui organism implica urmari mai de lunga durata ca schimbari in felul de crestere si metabolism : aplecarea unei plante catre sursa de lumina , bronzarea pieilii la lumina puternica a soarelui sau cresterea numarului de celule rosii in sangele oamenilor care locuiesc la altitudini mari. In aceste cazuri, datorita perioadei lungi a actiunii stimulilor, raspunsurile organismeor sunt mentinute. Atunci se spune ca organismele s-au aclimatizat mediului de viata.

Raspunsuri colectiveCand o schimbare brusca de temperatura omoara cea mai mare parte a unei populatii anumiti indivizi pot supravietui. De exemplu, cand sunt folosite antibiotice pentru a omora bacteriile in cazul unei infectii, unele supravietuiesc pentru ca au gene care le confera rezistenta. Descendentul supravietuitorului mosteneste imunitatea si astfel apare o populatie de bacterii rezistente la antibiotice. In acest exemplu o intreaga populatie evolueaza datorita unui stimul.

Ritmurile biologice

Ritmurile biologice permit animalelor sa se adapteze la difeitele schimbari din mediul lor de viata. Durata unui ritm biologic poate dura de la cateva secunde la ani. Acestea pot fi de trei feluri: circadiene (care dureaza o singura zi), lunare si anuale.

Adaptari ale plantelor si animalelor la conditii de desert.Deserturi subtropicale si tropicale.Plante:cactusi,agave,aloe,velvicia,ierburiefemere,pepene rosu salbatik (harbuz).Spinul camilei are un sistem radicular bine dezvoltat ceea ce ii permite sa suga apa de la adincimi mari,frunzele inlocuite cu spini ii permit sa faca economie de apa micsorind evapo-transpitaria.Aloea siagava face rezerve de apa in frunze.Cactusii fac rezerve de apa in tulpina.Pepenele rosu salbatic face reserve de apa in fruct.Plantele efemere au perioada de vegetatie scurta crescind,inflorind si formind seminte in perioada ploioasa utilizind la maximum umeditatea.Animale:antilopa,camila,reptilele,sacalii,hiene,vulpi.Antilopele s icamilele sint animale rezistente la foame si sete care in cautarea apei parcurg distante mari. camila face rezrve de grasimi in gogoase.

Sarpii si sopirlele  au corpul acoperit  cu solzi cornosi  prin care nu se evapora apa.Majoritatea animalelor noaptea sunt active iar ziua duk o viata pasiva,se ingroapa in nisipPaduri si arbusti permanent verzi cu frunzetari de tip mediteranean.Plantele sunt adaptate la perioada uscata din timpul verii.Plante:laur,portocala,lamie.Ele au frunzele groase,stralucitoare,acoperite cu un stratde ceara pentru a micsora evapo-transpiratia.La unele plante frunzele suntacoperite cu perisori si spini.Animale:iepuri,capre,berbeci de munte.Animalele sunt rezistente la lipsa de apa.Vipera cu corn si scorpionul au corpul acoperit cu solzi prin care nu se evapora apa

Adaptari a padurii eucotoriale a platelor si animalelor la conditiile de mediu:Adaptarea plantelor la insuficienta luminii solare-cresterea etajata,unele plante paraziteaza pe ramurile copacilor spre exemplu orhideea utilizind substante nutritive folosite de arbori.Smokinele utilizeaza arborii ca suport pentru radacinile sale si se ridica spre soare.Lianele utilizeaza arborii ca suport pentru a se ridca spre soare.Animalele sau adaptat la mediul arborical deoarece e mai usor sa observe pradatori ,mai aproape de sursa de soare.Maimutele au membre accommodate pentru catarare ,veverite zburatoare si cini zburatori au niste pliuri de piele in partea laterara a abdomenului care le permite sa sara la distante mari.Adaptari a plantelor si animalelor in Savana:Erburile se usuca in timpul uscat ,unele specii au ghimpi de protectie,altele isi perd frunzele in timpul uscat ,baobabul in perioada umeda aduna apa in tulpine .iar in perioada uscata isi leapada frunzele ca sa nu cheltue apa.

ERBIVORE DIN SAVANA

Intinderile mari de ierburi asigura hrana erbivorelor. Aceste animale nu se incomodeaza unele pe altele, deoarece mananca plante diferite. Cele mai bune pasuni sunt cele cu iarba cruda crescuta primavara sau in anotim-pul ploios .Odata cu schimbarea anotimpurilor, multe erbivore fac migrati – calatorii lungi in cautarea hranei.

MANCATUL FRUNZELOR SI MANCATULAnimalele ca girafa,elefantii,rinocerii negri si unele antilope se hranesc cu frunzele copacilor sau arbustilor.Alte animale ca bovinele,zebrele si hipopotamii, rasc iarba. Elefantii ajungsi ei la frunzele din varful copacilor,in anotimpul ploios ei mananca iarba.Gazelele-girafa pot sta in doua picioare pentru a ajunge la frunze. Nici un alt copitatnu este capabil de asa ceva.

Antilopa kudu se hraneste cu frunze care cresc la nivelul ei. Antilopa pitica se hraneste cu frunze care cresc aproape de sol.

Rinocerul negru are buza superioara foarte dezvoltata cu care apuca frunzele din dreptul capului sau. Rinocerul alb mananca muguri de iarba de la sol. Buza lui superioara este plata. Zebrele prefera sa manance partea din mijloc a frunzelor dupa ce alte animale au mancat partea mai dura din exterior.Bivolii pasc partea mai dura a frunzelor,adesea zebrele se tin in urma lor.Noaptea, hipopotamii pasc iarba. Pe langa dintii cu care pasc ei au in fata inca o pereche de dinti enormi, cu care se apara si lupta pentru femele.