الوحدة الثالثة

التنوع والتكيف في الكائنات الحية

التنوع في عالم الحيوان

 تختلف الكائنات الحية من حيث الحجم فبعضها كبير الحجم مثل الفيل و الخرتيت  وبعضها صغير الحجم مثل الفأر والأرنب

وتختلف في بيئة المعيشة فبعضها يعيش في الماء مثل الأسماك والتماسيح وبعضها على اليابسة مثل الحصان والكلب

التنوع في عالم النبات

تختلف النباتات من حيث الحجم فبعضها أشجار ضخمة  مثل الكافور والنخيل وبعضها أعشاب صغيرة مثل البرسيم والجرجير

كما تختلف في حجم الأوراق فبعضها كبير الحجم مثل نبات الموز وبعضها له أوراق صغيرة مثل الملوخية

تنوع الكائنات الحية الدقيقة 

الكائنات الحية الدقيقة : " هي كائنات لا تراها بالعين المجردة ولكنها تنتشر حولنا في كل مكان ويكن رؤيتها بالمجهر"

من أمثلتها الأميبا واليوجلينا والبراميسيوم   

تتنوع الكائنات الحية الدقيقة في الشكل وطريقة الحركة

علم تصنيف الكائنات الحية : " هو أحد فروع علم الأحياء الذي يبحث في أوجه الشبه والأختلاف بين الكائنات الحية ووضعها في مجموعات حسب نظام معين "

نقوم بتصنيف الكائنات الحية  بسبب تنوعها الهائل ولتسهيل دراستها  

أولا : تصنيف النباتات حسب الشكل الظاهري  

ثانيا : تصنيف النباتات حسب طريقة التكاثر

ثالثا : تصنيف الحيوانات تبعا لطبيعة تدعيم الجسم

رابعا : تصنيف المفصليات حسب عدد الأرجل 

المفصليات  : " حيوانات لافقارية تتميز بنوع من الأرجل تسمى أرجل مفصلية " 

خامسا : تصنيف الثدييات حسب نوع وعدد الأسنان 

- - تنتهي قدم الحصان بحافر قوي (علل ) حتى يمكنه من الجري على التربة الصخرية

التكيف  : " تحور ( تغير ) في سلوك الكائن الحي أو تركيب جسمه أو الوظائف الحيوية لأعضائه كي يصبح أكثر تلاؤما مع ظروف البيئة التي يعيش فيها " 

مثال : الفرق بين قدم الجمل والحصان

- تنتهي قدم الجمل بخف مفلطح سميك (علل) حتى يمكنه السير على رمال

 الصحراء الساخنة ولا يغوص فيها

وحدة تصنيف الكائنات الحية

اتخذ العالم  لينوس  من النـوع أساسا لبناء نظام التصنيف الطبيعي

مثل نوع القطط أو الكلاب أو الأرانب

تختلف القطط فيما بينها ولكنها تختلف أكثر عن الأرانب فلا يمكن حدوث تزاوج بين القطط والأرانب بينما يمكن حدوث تزاوج وإنتاج نسل خصب ( قادر على التكاثر ) بين أي زوج من القطط  مهما أختلفت في شكلها لذلك تصنف القطط تبعا لنوع واحد

النوع  species: " مجموعة من الكائنات الأكثر تشابها في صفاتها الظاهرية والتي يمكنها أن تتزاوج فيما بينها وتنتج أفرادا جديدة خصبة قادرة على التكاثر وحفظ النوع "  

ملحوظة : يمكن حدوث تزاوج بين الأنواع المتقاربة ولكن النسل الناتج يكون عقيما مثل ما يحدث عند تزاوج بين حمار وحصان فيكون الناتج أنثى عقيمة تسمى البغل

التكيف وتنوع الكائنات الحية

يرجع تنوع الكائنات الحية الى تعدد البيئات التي تعيش فيها لتتوافق مع التغيرات البيئية مثل

     1 – تغير المناخ                2 – تنوع الغذاء                3 – وجود الماء

أسباب التكيف في الكائنات الحية 

1-    تعدد وتنوع البيئات على سطح الأرض يتطلب تنوع طريقة الحركة

2-    تأمين الحصول على الغذاء

3-    الهروب من الأعداء الطبيعيين

أسباب تكيف النباتات

التكيف مع الظروف البيئية المختلفة

التكيف وتنوع الحركة في الثدييات

تتنوع طريقة الحركة في الثدييات بين العوم والطيران والعدو والتسلق

تتحور عظام الأطراف لتلاءم طريقة حركة الحيوان وأسلوب معيشته وظروف البيئة المحيطة

1-    أرجل الحصان تساعده على الجري

2-    الأجنحة في الخفاش تساعده في الطيران  

3-    المجاديف في الحوت والدولفين تساعد على العوم في الماء

4-    الأذرع الطويلة في القرود تساعدها على التسلق

التكيف وطبيعة الغذاء

التكيف وتنوع الغذاء تتحور أشكال الأرجل والمناقير في الطيور لتلاءم ظروف البيئة ونوع الغذاء الذي تتغذى عليه

1- الطيور الجارحة

 مثل الصقور والنسور

مناقيرها قوية حادة معقوفة لتتمكن من تمزيق لحم الفريسة

هي نباتات خضراء ذاتية التغذية تستطيع القيام بعملية البناء الضوئي وصنع المواد الكربوهيدراتية لكنها لا تستطيع امتصاص المواد النيتروجينية اللازمة لصنع البروتينات لذلك تحورت أجزاء منها لكي تتمكن من أقتناص الحشرات لتمتص منها ما تحتاجة من مركبات نيتروجينية  ومن أمثلتها الدايونيا والدروسيرا وحامول الماء

مثل البط  والأوز 

مناقيرها عريضة مسننة من الأجناب لتساعدها على ترشيح الطعام من الماء

أرجلها مكففة لتساعدها على العوم

التكيف في النباتات أكلة الحشرات

تنتهي أصابعها الأربعة بمخالب حادة قوية منها ثلاث أصابع أمامية وأصبع خلفي لتحكم القبض على فريستها

2- الطيور التي تتغذى على الديدان والقواقع من المياه الضحلة

مثل أبو قردان وأبو فصادة

مناقيرها طويلة ورفيعة تساعدها على التقاط الديدان والقواقع

أرجلها طويلة ورفيعة تنتهي بأصابع دقيقة تلاءم المشي في الماء

3- الطيور التي تسبح في الماء وتتغذى على الطحالب والأسماك 

التكيف وأستمرار الحياة

الكائنات التي عاشت قديما ولم تتمكن من التكيف مع متغيرات البيئة أنقرضت مثل الديناصورات والماموث

ولكن معظم الأنواع تكيفت مع التغيرات البيئية فاستمرت في الحياة 

ومن أمثلة التكيف في الحيوانات البيات الشتوي والخمول الصيفي وهجرة الطيور  ( وجميعها أمثلة للتكيف السلوكي )

1 – البيات الشتوي

وقت الحدوث : عندما تنخفض درجة الحرارة في فصل الشتاء

كيف يحدث  : تلجأ بعض الحيوانات إلى الاختباء في جحور أو تدفن نفسها في الطين وتتوقف عن التغذية ويقل نشاطها

 الهدف منه : التغلب على انخفاض درجة الحرارة

أمثلة : الدب القطبي – الزواحف – الحشرات – الضفادع

وعندما يأتي الربيع وتتحسن الظروف البيئية تعود هذه الحيوانات إلى نشاطها المعتاد

2 – الخمول الصيفي :

تلجأ بعض الطيور الى الهجرة من المناطق القطبية خلال فصل الشتاء إلى أماكن أكثر دفئا لإتمام عملية التكاثر ثم تعود إلى موطنها الأصلي مع تحسن ظروف المناخ في الربيع

تتوارث الطيور سلوك الهجرة فهي تهاجر الى نفس الأماكن وفي نفس التوقيت من كل عام مثل طائر السمان

-  ملحوظة : تخزن الحيوانات التي تقوم بالبيات الشتوي أو الخمول الصيفي كمية من الغذاء على شكل دهون في أجسامها لإمدادها بالطاقة اللازمة لإستمرار الحياة وكذلك لأن الدهون تمتاز بأنها تعطي كمية كبيرة من الماء عند احتراقها داخل الجسم وبذلك توفر كمية من الماء للحيوان

وقت الحدوث : في فصل الصيف عندما ترتفع درجة الحرارة خاصة في المناطق الصحراوية  حيث تواجه الكائنات ارتفاعا شديدا في درجة الحرارة ونقصا في كمية الأمطار

كيف يحدث : تلجأ بعض الكائنات الى السكون والأختباء في جحور رطبة

الهدف منه : التغلب على أرتفاع درجة الحرارة

أمثلة : حيوان اليربوع والقوقع الصحراوي وبعض الحشرات

3 – هجرة الطيور :

3 – هجرة الطيور :

تلجأ بعض الطيور الى الهجرة من المناطق القطبية خلال فصل الشتاء إلى أماكن أكثر دفئا لإتمام عملية التكاثر ثم تعود إلى موطنها الأصلي مع تحسن ظروف المناخ في الربيع

تتوارث الطيور سلوك الهجرة فهي تهاجر الى نفس الأماكن وفي نفس التوقيت من كل عام مثل طائر السمان

-  ملحوظة : تخزن الحيوانات التي تقوم بالبيات الشتوي أو الخمول الصيفي كمية من الغذاء على شكل دهون في أجسامها لإمدادها بالطاقة اللازمة لإستمرار الحياة وكذلك لأن الدهون تمتاز بأنها تعطي كمية كبيرة من الماء عند احتراقها داخل الجسم وبذلك توفر كمية من الماء للحيوان

4- التكيف في النباتات المائية والنباتات الصحراوية

أولا : النباتات المائية

تعيش مغمورة كليا في الماء ( مثل الأيلوديا ) أو جزئيا ( مثل ياسنت الماء المعروف بأسم ورد النيل ) وتواجه الظروف الأتية :

1-                       نقص كمية الأكسجين الذائب في الماء              2- قلـــــــــــــــة الضــــــــــــــــــــــــوء

3 - وجود التيارات المائية

التكيف في النباتات المائية المغمورة

مثل : نبات الأيلوديا

الجذور : ضعيفة لعدم الحاجة اليها في تثبيت النبات أو امتصاص الماء

الأوراق : شريطية صغيرة الحجم حتى لا تتمزق بفعل التيارات المائية

          كذلك ليس لها عنق ( جالسة ) ليكون إتصالها بالساق قوي

الســاق :  مرنـة حتى لا تتحطم بفعل التيارات المائية

           تحتوي على غرف هوائية داخلها لتخزين جزء من الأكسجين الناتج في عملية البناء الضوئي وإستخدامه في التنفس ومساعدة النبات على الطفو في الماء .

النباتات الصحراوية

الجــذور  : - قد تتعمق رأسيـــا في التربة لمسافات كبيرة للوصول إلى الطبقات الرطبة من التربة ( مثل نبات قصب الرمال )

- قد تنتشر أفقيـــا لإمتصاص أكبر كمية من ماء الأمطار والندى وتقوم بتخزينها  (كما في نبات الصبار )

الأوراق : -  صغيرة الحجم وقد تكون  شريطية ملتفة والثغور قليلة العدد وغائرة لتقليل الماء المفقود في عملية النتــــــح  ( مثل قصب الرمال )

- أو قد تكون  أوراق غليظة تستخدم في تخزين الماء ( مثل الصبار ) وتكون محاطة بطبقة شمعية لمنع فقد الماء بالنتح

الســـاق : -  قصيرة لتفادي الرياح الشديدة ( مثل الصبار )

- قد تكون غنية بالبلاستيدات للقيام بعملية البناء الضوئي وتختزل الأوراق إلى أشواك لتقليل فقد الماء

( مثل التين الشوكي )

5- التكيف بغرض التخفي 

ويعرف هذا النوع من التكيف بإسم المماتنة

المماتنة : " هي قدرة بعض الكائنات الحية على محاكاة الظروف البيئية السائدة بغرض التخفي من الأعداء أو لإقتناص الفرائس في الأنواع المفترسة " .

أمثلة   1 – الحشرة الورقية  تشبه أوراق النباتات تماما من حيث اللون وشكل الجناحين للتخفي من أعدائها

يعتبر الجمل أحد أكثر الحيوانات تكيفا مع البيئة الصحراوية ومثالا لكل أنواع التكيف التركيبية والوظيفية والسلوكية  التي ساعدته على العيش في الصحراء بكل ظروفها القاسية

بعض مظاهر تكيف الجمل

         2 – حشرة العود :  التي تشبه أغصان النباتات الجافة للتخفي من أعدائها

         3 – الحربــاء: تتلون بألوان البيئة السائدة بغرض التخفي عن فرائسها من الحشرات التي تتغذى عليها

التكيف في الحيوانات الصحراوية

يعتبر الجمل أحد أكثر الحيوانات تكيفا مع البيئة الصحراوية ومثالا لكل أنواع التكيف التركيبية والوظيفية والسلوكية  التي ساعدته على العيش في الصحراء بكل ظروفها القاسية

1- للجمل عدد وافر من الغدد الدمعية وصفان من الرموش الطويلة

( علل ) لحماية العين من الرمال عند هبوب العواصف الرملية

كما يستطيع الجمل أن يتحكم في غلق فتحتي الأنف

2- أذن الجمل صغيرة يغطيها شعر كثيف  لمنع دخول الرمال

3- الفـــراء سميـــك في بعض المناطق الحيوية من الجسم لتحميها من البرد القارص ليلا  ويكون قليل الكثافة في مناطق الجسم الأخرى لتسهيل فقد الحرارة نهارا

4- تنتهي أرجل الجمل بخف مفلطح يمنع غوصها في الرمال الناعمة

5- جلد الخف سميك يحميها من الحرارة المرتفعة للرمال

6- الشفة العلوية لفم الجمل مشقوقة وميناء الأسنان قوية لتمكنه من تناول النباتات الصحراوية الشوكية والجافة دون أن تسبب له أذى

7- يختزن الجمل كمية من الدهون في السنام يمكن أن تبقيه حيا لمدة 3 : 4 أشهر بدون تناول طعام

8- درجة حرارة الدم ليست ثابتة كما في الثدييات الأخرى فهي تتغير من 34° إلى 41° خلال ساعات النهار لذلك لا يحتاج لأفراز العرق إلا نادرا

9- لا تبدأ الغدد في إفراز العرق إلا عندما تصل درجة حرارة الدم إلى 40° م

10- يستطيع الجمل شرب مائــة لتـــــر من الماء في غضون 10 دقائق دون أن يتغير تركيب الدم

11- يمكن للجمل البقاء لمدة أسبوع أو أكثر دون أن يشرب ماء

12- يمكن للجمل أن يفقد 25 ٪ من وزنه عندما لا يتوافر الماء والغذاء ويبقى تركيب الدم ثابتا

بما يفوق الثدييات الأخرى بمقدار الضعف تقريبا

 

علل الجمل ......

* يعتبر سفينة الصحراء؟ :  لأنه يقطع مسافات طويلة دون أن يشرب أو يتناول الطعام..

للجمل أهداب طويلة؟ :  حتى تحمى عين الجمل من الرمال عند هبوب الرياح .

يقفل الجمل أحياناً فتحتى أنفه؟ : حتى يمنع الرمال من دخول الأنف.

ينتهى قدم الجمل بخف سميك؟: حتى تحميه من حرارة الرمال ولا تغوص في الرمال .