Человеческие беспорядки
Экспоненциальный рост человеческой экспансии и технический прогресс за последние несколько столетий оказали большое влияние на ночных животных, а также на дневные виды. Причины этого можно найти в различных, иногда частично совпадающих областях: световое загрязнение и пространственные нарушения.
Световое загрязнение
Световое загрязнение на горнолыжном склоне в Финляндии придает этой местности посветлое туманное небо.
Световое загрязнение является серьезной проблемой для видов, ведущих ночной образ жизни, и его воздействие продолжает усиливаться, поскольку электричество достигает тех частей мира, к которым ранее не было доступа. Виды в тропиках, как правило, больше страдают от этого из-за изменения их относительно постоянных световых схем, но также страдают и виды с умеренным климатом, которые полагаются на триггеры дня и ночи в поведении. Многие виды, ведущие дневной образ жизни, видят в преимуществах «более длинный день», позволяющий продлить период охоты, что пагубно сказывается на их ночной добыче, которая пытается их избежать.
Ориентация
Световое загрязнение может дезориентировать виды, которые привыкли к темноте, поскольку их адаптивные глаза не так привыкли к искусственному освещению. Наиболее очевидный пример — насекомые, которых привлекает освещение и которые обычно погибают от тепла или электрического тока. Некоторые виды лягушек ослеплены быстрой сменой света, в то время как ночные перелетные птицы могут быть дезориентированы, заставляя их терять направление, утомляться или быть захваченными хищниками. Это особенно сильно сказывается на морских черепахах, что усугубляет ряд угроз для различных видов, находящихся под угрозой исчезновения. Взрослые, скорее всего, будут держаться подальше от искусственно освещенных пляжей, на которых они предпочитают откладывать яйца, поскольку там меньше укрытий от хищников. Кроме того, детеныши морских черепах, которые вылупляются из яиц на искусственно освещенных пляжах, часто теряются, направляясь к источникам света, а не к океану.
Ритмичное поведение
На ритмичное поведение влияет световое загрязнение как по сезонам, так и по дням. Например, у мигрирующих птиц или млекопитающих могут быть проблемы со временем своего движения. Ежедневно виды могут видеть значительные изменения внутренней температуры, общего движения, питания и массы тела. Эти мелкомасштабные изменения могут в конечном итоге привести к сокращению популяции, а также к нанесению ущерба местным трофическим уровням и взаимосвязанным видам. Некоторые типично дневные виды даже стали сумеречными или ночными в результате светового загрязнения и общего беспокойства человека.
Размножение
Было документально подтверждено влияние светового загрязнения на репродуктивные циклы и факторы у разных видов. Это может повлиять на выбор партнера, миграцию в места размножения и выбор места для гнезд. У самцов зеленых лягушек искусственный свет снижает количество криков, и они продолжают двигаться, вместо того, чтобы ждать прибытия потенциального партнера. Это вредит общей приспособленности вида, что вызывает обеспокоенность с учетом общего сокращения популяций амфибий .
Хищничество
Некоторые ночные отношения хищник-жертва прерываются искусственным освещением. Быстро движущиеся летучие мыши часто получают преимущество, потому что насекомых привлекает свет; они достаточно быстры, чтобы убежать от любых хищников, которых привлекает свет, в результате чего тихоходные летучие мыши оказываются в невыгодном положении. Другой пример — морские тюлени, поедающие молодь лосося, которая спустилась по реке, освещенной близлежащим искусственным освещением. Как только свет был выключен, уровень хищничества снизился. Многие виды дневных жертв, вынужденные вести ночной образ жизни, восприимчивы к ночным хищникам, и те виды с плохим ночным зрением часто несут основную тяжесть потерь.
Растущее количество разрушения среды обитания во всем мире в результате экспансии человека дало как преимущества, так и недостатки различным ночным животным. В результате пиковой активности человека в дневное время больше видов, вероятно, будут активны ночью, чтобы избежать новых нарушений в своей среде обитания. Однако плотоядные хищники менее робки к беспокойству, питаются отходами жизнедеятельности человека и сохраняют относительно аналогичную пространственную среду обитания, как и раньше. Для сравнения, травоядные жертвы, как правило, остаются в районах, где человеческое беспокойство невелико, что ограничивает как ресурсы, так и их пространственную среду обитания. Это приводит к дисбалансу в пользу хищников, которые увеличиваются в численности и чаще выходят ночью.
Примеры адаптаций у животных.
Вот еще несколько Примеры как животные адаптировались к конкретной среде, в которой они живут.
Примеры земельной адаптации.
Оболочки некоторых эмбрионов животных, таких как рептилии и птицы, являются примерами адаптации к земной среде. Твердая оболочка предотвращает гибель зародыша, обеспечивая физическую защиту вне тела
Мех у млекопитающих является еще одной важной адаптацией, поскольку позволяет им защитить свои жизненно важные органы и поддерживать функцию в холодном климате…
Примеры водной адаптации.
Плавники и плавники различных видов рыб и водных млекопитающих развивались как приспособления для лучшего выживания в воде. Точно так же встречаются межпальцевые мембраны амфибий и птиц (ремни между их ‘пальцы ног’) имеют одинаковое адаптивное назначение.
Примеры световой адаптации.
У многих ночных животных развились глазные яблоки, которые позволяют им видеть ночью. Отсутствие света означает, что им нужна эта способность избегать хищников и находить свои собственные источники пищи. Однако некоторые животные пошли другим путем. У золотой крота есть глаза, но они полностью закрыты, поскольку проводят все свое время под землей и больше не нуждаются в них…
Примеры адаптации к температуре.
Накопление и поддержание жира под кожей — тип адаптации в холодном климате. Согласно правилу Аллена., Животные, которые живут в холодных областях, имеют более короткие конечности, уши, хвосты и морду, чем животные, которые живут в более теплых областях. Это так, тогда он может сохранить тепло. В более теплом климате животные, такие как лисица феннек (см. Ниже), имеют большие уши по противоположной причине. Эти большие придатки используются для охлаждения тела..
Поле зрения
Существуют различия между видами хищных птиц с точки зрения полей зрения и степени движения глаз у дневных видов. Это предполагает некоторую специализацию сенсорного типа, которая помогает им в сборе визуальной информации.
Одним из тех, у кого самая высокая острота зрения, является краснохвостый ястреб, потому что у них самый большой глаз по сравнению с другими видами.
Бинокулярное поле ястреба Купера очень широкое, что способствует его развитию в той среде обитания, где он находится. Это закрыто и сложно, и может потребоваться большее бинокулярное перекрытие, чтобы улучшить обнаружение добычи через растительность.
Виды приспособленности организмов
Морфологические адаптации
Они заключаются в особенностях строения. У Дарвина излюбленным примером адаптации был дятел, который способен лазать по стволам деревьев и вылавливать насекомых в трещинках.
Иные примеры:
-
Разная форма клювов (влияет метод питания).
-
Строение ног у различных видов крылатых (у водоплавающих они снабжены перепонками для плавания, бегающие виды птиц имеют очень сильные ноги).
-
Тело акулы в виде торпеды обеспечивает ей высокие гидродинамические характеристики.
-
Густота шерстяного покрова у животных севера, защищающая от сильного холода (як).
-
Плоское тело придонных рыб, которое помогает им передвигаться по дну (морские коровки).
-
Гибкость тела у норных, позволяющее добывать пищу в узких, малых полостях (хорёк).
-
В тундре и горных регионах растения часто обладают стелющимися формами либо они напоминают подушки, что обеспечивает организмам устойчивость к резким ветряным порывам. В зимний период они с лёгкостью способны укрываться снежным покровом и им не страшен сильнейший мороз.
-
Отдельным животным присущ яркий окрас (тигр). Подобная окраска похожа на чередование света и тени в окружающей среде и придаёт им малозаметность в зарослях. Покровительственной окраской обладает множество видов насекомых. Незаметны в снегу белые медведи, на фоне пустыни – ящерицы жёлтого окраса.
-
Исходя из условий освещения могут изменять окрас хамелеоны.
-
Предостерегающая окраска. Обычно подобный окрас свойственен жалящим насекомым.
-
Предупреждающая окраска как подражание неродственным видам (многие неопасные змеи сильно схожи с ядовитыми).
-
Маскировка – похожесть формы тела на объекты природы, дающая возможность спасаться от хищников. Например, почти нельзя различить в водорослях рыбу-иглу.
Физиологические адаптации
Они способствуют незамедлительной реакции живого организма на действие негативного фактора среды.
Возможность поддерживать относительно постоянную температуру тела позволила теплокровным организмам занять экологические ниши, которые недоступны для обитателей тропиков, Заполярья, пустыни. Такая способность – результат теплопродукции и теплоотдачи.
Особенная белково-липидная структура существ, обитающих при очень низких либо высоких температурах, позволяет им жить в условиях с подобными температурными режимами.
Многие организмы могут выделять разные вещества, служащие для нападения и защиты. Например, основной особенностью крапивы является её жгучесть. Это механизм защиты от травоядных. Сюда же относятся пахучие жидкости клопов, яды скорпионов, пауков, змей.
Излучение является основным методом тепловой отдачи у террариумных животных (змеи). Ультрафиолетовые лучи также являются мощным дезинфицирующим фактором.
Инфракрасное зрение необходимо совам и оленям для ночной охоты или поиска пищи.
Организмы, живущие в средах с крайне высоким уровнем ионизирующего излучения, приобрели радиорезистентность (экстремофилы).
В жару главным методом отведения излишней теплоэнергии служит испарение жидкости. У самцов некоторых видов добавочно предусмотрено её испарение со слизистой полового члена (верблюды, слоны, ослы). При некомфортном для организма повышении температуры окружающей среды, у животных наблюдается одышка.
При кратковременном влиянии пониженных температур на животных, для которых мороз – не типичная среда (песчанки), их дыхание учащается из-за усиленного обмена веществ и теплопродукции. Но при долгом нахождении в подобных условиях у них происходит постепенное замедление дыхания.
Проверим знания
Ключевые вопросы
1. Охарактеризуйте свойства воздуха как компонента наземно-воздушной среды. 2. Какие факторы наземно-воздушной среды являются лимитирующими? Почему? 3. Назовите наиболее опасные загрязнители воздуха. В чем их опасность?
Сложные вопросы
1. Обоснуйте необходимость появления у растений в связи с выходом в наземно-воздушную среду тканей: механических, покровных, проводящих. 2. Чем обусловлена необходимость появления у животных, обитающих в наземно-воздушной среде, разных типов конечностей? Приведите примеры животных с разными типами конечностей. *3. Установите соответствие между средами жизни и их характеристиками. Среды жизни: 1 — наземно-воздушная; 2 — водная. Характеристики: а) плотность высокая; б) разнообразие условий низкое; в) лимитирующий фактор — влажность; г) лимитирующий фактор — обеспеченность кислородом; д) плотность низкая.
*Индивидуальное домашнее задание. Возьмите в качестве объектов наблюдения по одному растению и животному из ближайшего окружения. Составьте характеристику их адаптаций к жизни в наземно-воздушной среде. Определите, к каким из факторов среды выработаны данные адаптации.
Мимикрия
Предостерегающая окраска оказалась настолько действенной, что ряд видов стали использовать это в своих интересах. Живое существо своим внешним видом подражает ядовитому и опасному представителю другого таксона. Это явление получило название мимикрия.
Внешнее сходство достигается не только благодаря окрасу, но и форме тела. Муха-журчалка имеет желто-черные полоски, но совершенно беззащитна, в отличие от пчелы. Насекомое имеет и приспособительное поведение, которым она копирует действия опасного двойника:
- Собирает нектар с цветков.
- При полете издает похожие на пчелу звуки.
- При угрозе жужжит аналогично пчеле.
Совокупность поведения и окраса – залог неприкосновенности для журчалки.
черты
Острота зрения
Суточные животные обладают отличной остротой зрения. Кроме того, они могут различать цвета, потому что в их глазах есть специализированные клетки, называемые шишками. Эти структуры не очень чувствительны к свету, но они чувствительны к цветам.
В подавляющем большинстве видов, составляющих эту группу, есть два типа колбочек, спектрально отличающихся друг от друга. Один из них очень чувствителен к коротким волнам, а другой очень чувствителен к длинным волнам..
Тем не менее, у некоторых приматов с суточными привычками и у людей есть третий тип колбочек, известный как трихроматическая сетчатка.
Многим суточным животным, таким как некоторые птицы и бабочки, требуется четкое видение окружающей среды, которая окружает их, чтобы найти свою еду и распознать хищников. Орел может различить малейшее движение своей жертвы, хотя он далеко.
Факторы окружающей среды
В окружающей среде существуют элементы, которые влияют на суточную активность
Принимая во внимание гипотезу циркадной термоэнергетики (CTE), те животные, которые потребляют больше энергии, чем потребляются, во время сна и еды, будут более активными в течение дня
Некоторые виды меняют свои циклы в зависимости от сезона. Примером этого является слепая родинка (Спалакс Эренберги). Его локомоторная суточная картина имеет пики активности летом между 8 утра и 1 днем.
Зимой поведение отличается; активен между 11 утра и 7 вечера, став ночным млекопитающим.
Ночной образ жизни в неволе:
Зоопарки
В зоопарках ночные животные обычно содержатся в специальных вольерах с ночным освещением, чтобы сдвинуть их привычный цикл сна и бодрствования для поддержания активности в часы, когда есть посетители.
Домашние животные
Ежи в основном ночные. Ежи и сахарная сумчатая летяга — всего лишь два из многих ночных видов, которые содержатся в качестве (экзотических) домашних животных. Кошки приспособились к одомашниванию, так что любое животное, будь то бродячая кошка или избалованная домашняя, могут изменять свой уровень активности по своему желанию, став ночным или дневным в ответ на их окружающую среду или режим их владельцев. Кошки обычно демонстрируют сумеречное поведение, граничащее с ночной жизнью, и наиболее активны в охоте или разведке в сумерках и на рассвете.
Видение
У ночных животных зрение менее развито, чем у других чувств, таких как обоняние, слух, осязание или вкус. Это связано с тем, что большинству глаз и органов, специализирующихся на зрении, требуется свет для активации.
В ночное время света очень мало, и поэтому глаза, которым нужен свет, чтобы стимулировать себя, почти бесполезны. Однако есть животные, глаза которых приспособлены обнаруживать даже самый маленький луч света.
Среди приспособлений, связанных со зрением, можно упомянуть более крупные глаза со зрачками с большей способностью к расширению, а также наличие отражающего слоя за сетчаткой ( тапетум), который отражает любой луч света, попадающий в глаз.
Когда мы целимся в морду ночного животного с помощью фонарика или отражателя, мы можем увидеть, как его глаза отражают свет, как если бы это были два больших кристаллических шарика.
Другие животные, с другой стороны, обладают инфракрасным зрением, то есть они могут «видеть» температуру других гомеотермных животных, которые живы и, следовательно, «горячие» (примерами этого являются некоторые гремучие змеи).
черты
Адаптация — это функция, которая увеличивает фитнес человека. В эволюционной биологии термин фитнес или биологическая адекватность относится к способности организма оставлять потомство. Если определенный человек оставляет больше потомства, чем партнер, говорят, что у него больше фитнес.
Человек с большим фитнес Это не самый сильный, ни самый быстрый, ни самый большой. Он тот, кто выживает, находит себе пару и размножается.
Некоторые авторы обычно добавляют другие элементы в свои определения адаптации
Если мы примем во внимание историю происхождения, мы можем определить адаптацию как производный характер, который развился в ответ на определенный избирательный агент. Это определение сравнивает эффекты характера в фитнес конкретного варианта
Чем питается сойка
Сойки относятся к числу всеядных птиц, рацион которых формируется в зависимости от времени года. В число живых организмов, которыми питаются сойки, могут входить различные насекомые, лягушки, ящерицы, улитки. Также птицы способны нападать на небольших грызунов, разорять гнезда других птиц, съедая их яйца и новорожденных птенцов.
В теплое время года сойки отдают предпочтение животной пище. В то же время с наступлением холодов они по большей части питаются растительным кормом.
Основной едой у соек, которые живут на территории широколиственных лесов на евразийском континенте, становятся желуди с дуба.
Орнитологи отмечают наличие прямой корреляции между присутствием птиц в регионе и урожаями дубовых желудей.
Сойки, которые готовят запасы на зимовку, могут запасать около 5 тысяч желудей, пряча их в различных укромных местах на всей территории своего обитания. Таким образом птицы помогают растению распространяться. Желуди, которые зарываются в землю, прорастают в весеннее время вдали от того места, где сойки их нашли.
Птицы отлично приспособились к поеданию дубовых желудей. Им легко это делать благодаря специфическому строению клюва, который имеет довольно острые края. Одновременно с этим небольшие, но ловкие лапы имеют острые и сильные когти, способные разделывать желуди. В осенне-зимний период до наступления весны, когда в дикой природе довольно сложно найти другую пищу помимо растительной, сойки питаются преимущественно желудями. Также в их рационе находятся семена других растений вроде ели или бука.
Одна сойка способна за раз перенести до пяти желудей.
Птицы способны употреблять в небольших количествах такую растительную пищу как овес, пшеница, кукуруза, бобы. Иногда их рацион пополняется малиной, земляникой, брусникой. При этом сойки практически не наносят вреда урожаю, зато активно борются с вредителями, препятствующими ведению сельского хозяйства.
Насекомые-вредители, на которых охотятся сойки, выглядят следующим образом:
- майские жуки;
- долгоносики;
- листогрызы;
- сосновые шелкопряды и пр.
Птицы, находящиеся в поисках пропитания, нередко заглядывают в сады. В осеннее время после уборки урожая они прилетают на грядки и поля, где склевывают все, что осталось после: картофель, морковь, зерно и пр.
Вопрос эксперту
Как сойка запасает желуди на зиму?
Сойки способны переносить желуди не только в клюве, так как там может размещаться только один желудь. Схема расположения желудей следующая: один желудь располагается в клюве, один в ротовой полости, еще два-три помещается в зоб. Известен случай, когда одна птица за раз отнесла до 7 желудей.
Ночная жизнь, как адаптация для выживания:
Конкуренция за ресурсы
Ночная активность животных – это одна из форм нишевой дифференциации, где ниша вида делится не на количество доступных ресурсов, а на количество времени (т. е. временное разделение экологической ниши). Ястребы и совы могут охотиться на одном поле или лугу, на одних и тех же грызунов без конфликтов, потому что ястребы – дневные, а совы – ночные птицы. Это означает, что они не соперничают за добычу друг с другом.
Хищничество
Ночная жизнь является формой маскировки, чтобы избежать или повысить хищничество. Одна из причин того, что львы предпочитают охотиться в темноте – это плохое ночное зрение у их добычи (зебры, антилопы, импалы и др.). Многие виды мелких грызунов, такие как большая японская полевая мышь (Apodemus speciosus), активны ночью, потому что большинство из десятков хищных птиц, которые охотятся на них, ведут дневной образ жизни. Есть много суточных видов, которые проявляют некоторое ночное поведение. Например, многие морские птицы и морские черепахи собираются в местах размножения или колониях только ночью, чтобы уменьшить риск хищничества для себя и/или своего потомства.
Сохранение водных ресурсов
Избегание дневной жары является еще одной причиной для ночного образа жизни. Такое поведение особенно верно для засушливых биомов, таких как пустыни, где активность ночью значительно сокращает потери драгоценной воды во время жаркого и сухого дневного периода. Эта адаптация увеличивает осморегуляцию. Сохранение воды, также является еще одной из причин того, что львы предпочитают охотиться ночью. Многие виды растений, произрастающие в засушливых биомах, приспособились так, что их цветы открываются только ночью, когда интенсивное солнечное тепло не может высушить и уничтожить их влажные, нежные соцветия. Эти цветы опыляются другими ночными существами – летучими мышами.
Проверим знания
Ключевые вопросы
1. На какие экологические группы по отношению к температуре можно разделить животных? Назовите представителей. 2. Какие типы поведенческих адаптаций позволяют пойкилотермным животным получать необходимое количество тепла? 3. Охарактеризуйте морфологические адаптации гомойотермных животных, позволяющие им поддерживать постоянную температуру тела.
Сложные вопросы
1. Известно, что у животных, обитающих в холодных условиях, размеры тела, как правило, крупнее, чем у обитателей теплого климата. Как объяснить эту закономерность? 2. Лиса, медведь белый, соболь имеют густой мех, предохраняющий тело от низких температур. А моржи, киты и тюлени, обитающие в северных широтах, такого меха не имеют. Как они спасаются от холода? 3. Какие адаптации к температуре изменятся у гомойотермных животных умеренного пояса в связи с потеплением климата? Дайте аргументированный ответ.
Индивидуальное домашнее задание. Используя в качестве объектов наблюдения любых пойкилотермных и гомойотермных животных, определите у них все температурные адаптации и распределите их на типы. Охарактеризуйте отличительные особенности.
Виды миграции животных
Условно можно выделить два вида миграции – активный и пассивный. В активной миграции животных выделяют несколько подвидов: перемещения бывают сезонные (суточные), периодические (горизонтальные и вертикальные), возрастные. Попробуем разобраться, что собой представляет каждая разновидность.
Итак, сезонная (суточная) миграция животных. Примеры подобных перемещений лучше всего рассматривать на рыбах и птицах. На сегодняшний день науке известно около 8500 видов пернатых, большинство которых ведут оседлый образ жизни, хотя и подвержены миграциям в пределах ареала обитания на время гнездования. Сезонные перемещения пернатых на зимовку больше присущи обитателям Арктики и умеренных широт: с приближением зимнего периода птицы перелетают в более мягкий, теплый климат.
Интересный факт: чем больше птица, тем на более дальние расстояния она перемещается, при этом самые мелкие птицы из мигрирующих могут находиться в воздухе беспрерывно до 90 часов, преодолевая маршрут до 4000 км.
Рыбы же мигрируют вертикально: во время дождя находятся практически на поверхности, в жару или зимой – стремятся к глубинам водоемов. Но только две рыбы меняют привычную среду обитания – это лосось и европейский угорь. Удивительно, но факт: смена водоёмов с соленой и пресной водой происходит у этих рыб два раза в жизни – на момент рождения и в период размножения, правда, это касается только самок, которые после кладки икры погибают.
Интересно, что в момент нереста лосося бурые медведи тоже мигрируют, покидая леса, обосновываясь на реках, кишащих лососем. Таким образом, получается, что они следуют за своей кормовой базой.
Как было отмечено раньше, периодические миграции животных можно разделить на два подвида: горизонтальный и вертикальный. Рассмотрим эти явления подробнее.
Горизонтальные миграции животных связаны с перемещением особей в поиске пищи. Так, например, серый кит к лету перемещается из Северного океана в Атлантический (субтропическая, тропическая часть), где в это время полно планктона – основной пищи кита.
Вертикальные миграции присущи высокогорным животным, которые в зимний период спускаются в лесополосу, а летом, по мере схождения снега и выгорания трав в низине, поднимаются обратно на гору.
Существует еще такое понятие, как возрастная миграция животных. Подобные перемещения раскрываются лучше на примере крупных хищников. Так, тигр, по своей сути, одиночное животное с собственной огромной территорией, которую он покидает только в период гона. Появившиеся на свет тигрята живут с самкой до достижения половозрелого возраста (обычно это 3-4 года), после чего самцы отделяются и уходят из семьи в поисках собственной территории.
Ночные обезьяны
Само название этих приматов говорит о том, что животные ведут активную ночную жизнь. Регион обитания – леса Центральной и Южной Америки, в дуплах деревьев и зарослях которых ночные обезьяны скрываются днем. Ночная жизнь животных начинается примерно через 15 минут после захода солнца: они выбираются на поиски пропитания, однако ближе к полуночи опять возвращаются в свои укрытия, где 1,5-2 часа отдыхают, а затем снова выходят на поиски пищи. Стоит отметить, что в полной темноте обезьяны ничего не видят, поэтому в новолуния они почти не активны. Проведенные учеными исследования сетчатки глаза приматов привели к выводу, что раньше это были дневные животные, которые по каким-то причинам поменяли распорядок дня.
