Швидко регульована захисне забарвлення тварин - фізіологічні зміни забарвлення, полупостоянние пристосування у риб, швидке пристосування у риб, забарвлення тварин доповідь реферат

Тип зміни забарвлення, який нам належить розглянути, відрізняється від попереднього швидкістю і можливістю повторення ефектів, які викликаються переміщенням пігментних зерен в спеціалізованих клітинах - хроматофорах.

Здатність швидкого, іноді майже миттєвого пристосування забарвлення до кольору фону особливо важлива для активних тварин, постійно переходять з одного фону на інший і назад. Завдяки цій здатне тварина, залишаючись непомітним, зберігає свободу передвіженія.І ця здатність в її повному розвитку являє собою, безсумнівно, найбільш дивовижний спосіб управління критичної забарвленням в природі. Слід перш за все відзначити, що цей механізм властивий головним чином "вищим" тваринам. молюски, членистоногі і хребетні є три вищі гілки еволюційної спеціалізації в світі тварин, і саме у цих трьох типів розвинулася здатність фізіологічного зміни забарвлення.

Хроматофори розвинені у головоногих - цієї вищої гілки еволюції молюсків, - у ракоподібних, як виняток, - у комах, і, нарешті, у трьох нижчих класів хребетних - риб, амфібій і рептилій. для птахів і ссавців діяльність хроматофорів була б марною, так як їх шкіра зазвичай прихована під пір`ям або волоссям.

Фізіологічний механізм зміни забарвлення складний: в ньому беруть участь рефлекторні дії, що викликаються зоровими сприйняттями, і регуляція гормонами, які перебувають в крові, а в деяких випадках зміна забарвлення викликається прямою дією світла на шкіру. Паркер вказує, що всі тварини, що володіють цією здатністю, мають добре розвинені органи чуття, особливо очі, і що очей, мабуть, грає важливу роль в порушенні колірної реакції, яка, однак, швидше за представляє собою рефлекторну реакцію, ніж результат вищої нервової діяльності. Як правило, зміни забарвлення, що зачіпають тварина в цілому, викликаються дією гормонів, тоді як освіта малюнка, що вимагає незалежної активності хроматофорів різних частин тіла, управляється нервової систем ой.

Полупостоянние пристосування у риб. Перед тим як розглянути цей тип зміни забарвлення, я повинен сказати про інше, більш постійному типі пристосування, часто наявному у риб і пов`язаному зі зменшенням або збільшенням числа хроматофорів, а не з скороченням або розширенням знаходиться в них пігменту. Останнє пристосування можна порівняти з раптовим почервонінням або зблідненням людини, наступаючим швидко, але не надовго, під впливом гніву або страху. Перший же випадок можна порівняти з більш поступовим і стійким потемніння від засмаги або зблідненням від хвороби. Цікаво відзначити, що за своїм впливом на спостерігача ці два типи пристроїв риб абсолютно аналогічні тим двом способам, якими художник відтіняє пунктирний малюнок, а саме або збільшенням числа точок на даній площі, або збільшенням величини кожної точки".

Адаптації за допомогою зміни розподілу хроматофорів вимагають часу-у таких саме видів вони і проявляються найбільш часто. Наприклад, камбала (Pleuronectes platessa), Малюнок забарвлення якої вивчався Хьюером, має полупостоянние плями. Мальки, зазвичай живуть в прибережних піщаних грунтах, строкато розцвічені і володіють численними білими плямами, добре гармонують з фоном. З іншого боку, дорослі камбали, що знаходяться на мулистому дні, пофарбовані в сірувато-бурий колір, зазвичай без білих плям, тоді як особини, що живуть на дні, вкритому білуватою галькою, характеризуються численними білими плямами.

Такі пристосування забарвлень, що збігаються по тону, кольору або малюнку з середовищем, де живуть риби, знайомі кожному натуралісту. У деяких випадках одержувані результати просто вражаючі. Джордан відзначає, що на каліфорнійському узбережжі живе морська собачка (Apodichthys flavidus), Яка може мати в залежності від навколишнього середовища три різні забарвлення - криваво-червону, трав`янисто-зелене або оливково-желтую- в цьому випадку червоне забарвлення також грає захисну роль, так як червоні особини поширені в зоні зростання червоних водоростей. особи японської бородавчатки (Inimicus japonicus) з японських вод, спіймані серед лавових скель, мають чорнуватий колір, а спіймані серед червоних водоростей - яскраво-червоне забарвлення з рідкісними неправильними жовтувато-коричневими мітками.

Морська камбала (Pleuronectes platessa)

Зміни подібного характеру відзначаються у деяких американських морських голок, які змінюють темно-зелене забарвлення на світло-зелене при перенесенні їх з заростей Zostera marina в блідо пофарбовані морські водорості- або буру на червону при перенесенні з мулистого грунту в зарості червоних водоростей. Багато інших костисті риби, в тому числі губан (Crenilabrus), Форель (Salmo), колючка (Gasterosteus), Бичок (Coitus) і гольян (Phoxinus), Також здатні в значних межах змінювати своє забарвлення, в загальному схожу з їх природним оточенням.

Змінам забарвлення поперечноротих риб приділялося менше уваги, але нині відомо, що багато видів, наприклад морська собака (Mustelus canis) І звичайний скат (Raja erinacea), Мають значну амплітудою мінливості і що ці зміни відповідають, мабуть, зі змінами середовища. Паркер провів над R. erinacea досліди, які показали критичний характер пристосування забарвлення. Дві особи, які не помітні за кольором, були поміщені: одна в резервуар з білими стінами, інша - з чорними. Через 18 годин риба, яка перебувала в білому резервуарі, стала світло-коричневої, а в чорному - темно-корічневой- їх поміняли місцями, і через 9 год. світлий скат став темним. В іншої риби зворотне зміна йшло повільніше, але через 21 годину після пересадки в білий резервуар вона стала рожево-білої. Цим способом користуються для "кондиціонування" гольянов в посудині з білими стінами, щоб зробити рибу більш помітною, коли нею користуються в якості наживки для щуки окуня в темних водах. Як писав Паультон: "Рибак знає, що поки принада не пристосувалася до середовища, шанси зловити рибу особливо великі. Цей досвід доводить практично, що зміна забарвлення є по суті поблажливим", - Висновок, блискуче підтверджений останнім часом Семнером, досліди якого докладно описуються нижче.

Швидке пристосування у риб. Ми повинні тепер розглянути пристосування більш спеціалізованого типу. Багато риби, особливо деякі мешканці коралових рифів, мають здатність швидко змінювати забарвлення, причому ці зміни, як за розмахом, так і за швидкістю, значно перевершують зміни забарвлення у хамелеона, що стали класичним прикладом.

У своєму докладному дослідженні змін забарвлення різних рифових риб, при їх переміщенні з району Бермудських островів в нью-йоркський акваріум Тоунсенд відзначає "негайні зміни" у 28 тропічних видів. Деякі з них, подібно Нассаускому групери (Epinephelus striatus), Можуть змінити за кілька секунд шість або навіть вісім забарвлень. Ці колірні реакції часто тлумачаться як емоційна відповідь, викликаний порушенням, гнівом або страхом, або як результат діяльності, пов`язаної з нападом або харчуванням. Однак, визнаючи роль цих факторів, не можна все ж сумніватися, що багато змін забарвлення зазвичай викликаються змінами фону і пов`язані з ними. Вони адаптивні, бо сприяють маскуванню, як було показано роботами Семнера, мука, Хьюера та інших.

Чудова здатність адаптивного зміни забарвлення у камбали відома настільки добре, що її не варто тут докладно описувати. Річкова камбала (Pleuronectes flesus) Зазвичай має сірувато-оливкову забарвлення з більш-менш розвиненими плямами коричневого кольору-проте іноді вона буває жовтою або майже чорної. Найбільш чутливо реагують види не тільки мають широкий розмах мінливості від самих блідих піщаних тонів до глибоких коричневих, а й мають чудову здатність реагувати на різний характер малюнка поміж себе, приймаючи різні візерунки, мінливі в певних межах відповідно будовою дна, на якому вони лежать. Роботи Семнера з камбали Rhomboidichthys podas в Неаполі і Lophopsetta maculata, параліхтом зубатим (Paralichthys dentatus) і Флаундером американським (Pseudopleuronectes americanus) в Вудсхоле дають багато чудових прикладів пристосування риб до фарбування піску, мулу або гравію, на якому їм трапляється лежати.

Критична сутність змін забарвлення у рифових риб була показана Лонглі, який довільно отримував у них різні забарвлення, переводячи їх з допомогою харчової приманки з одного середовища в іншу. Швидкі зміни протекційного забарвлення відбуваються і при переміщеннях риб у вертикальному напрямку: деякі види, залишаючи дно і підіймаючись вгору, швидко змінюють "донну" мереживну забарвлення на одноколірні вбрання. Як пише Лонглі, "жодна риба не може перевершити в цьому відношенні велику Hepatus matoides, яка, перебуваючи у дна, може бути суцільно чорною, за винятком хвоста і строкатого жовтого грудного плавця, але, піднявшись на 8 -10 м від дна, приймає одноколірну бліду синьо-сірого забарвлення, стаючи майже непомітною". Подібний і дуже цікавий приклад представляє один з видів Thalassoma, різні колірні фази якого спочатку описувалися як двох різних видів, Т. nitidus і Т. nitidissima- перший був пофарбований в темно-синій колір, а другий, в основному, - в жовтий. Лонглі встановив, що ці зміни забарвлення пов`язані зі змінами середовища: синій одяг "nitidus" носять риби, плаваючі далеко від дна, а жовта "nitidissima" надаватися рибами, плаваючими близько дна. "Стайки в два і більше десятків риб, забарвлених за типом nitidus, кидаючись на дно, за приманкою майже миттєво перетворювалися в nitidissima і поверталися до вихідної забарвленням, підіймаючись вгору".

Інший важливий факт, з`ясований підводними дослідженнями Лонглі, полягає в тому, що зміна забарвлення часто пов`язано з тією або іншою формою активності риби, створюючи відповідну оптичну ілюзію. Наприклад, різні риби, які поперемінно бувають то продольнополосатимі або одноколірними, то поперечносмугастих, носять першу забарвлення при русі (рисунок заступницький, так як він маскує рух вперед), а другу - відпочиваючи (коли смуги розчленовують контур і крадуть форму на плямисту тлі). Подібні адаптації є у деяких головоногих, які, при плаванні, несуть поздовжні смуги, а в спокої - поперечні.

Навіть в тих випадках, коли зміна забарвлення здається чисто емоційною реакцією, його результат може сприяти маскування. Наприклад, в одній зі своїх колірних фаз Epinephelus striatus несе малюнок з чорних смуг і плям на світлому основному фоні. Її забарвлення з сильними колірними контрастами, краде очної смугою, співпадаючими елементами, що переходять з тіла на плавники, і розчленованим малюнком, усюди перетинають контур тіла, виявляється на строкатому тлі в високого ступеня протекційною. Тоунсенд повідомляє, що саме смугастий наряд "негайно одягають все особини, якщо вони перелякані і шукають притулку на кам`янистому ґрунті".

Швидке пристосування у амфібій. Багато безхвості амфібії здатні до більш-менш швидкого приспособительному зміни забарвлення, яке в багатьох пологах, наприклад у шпорцевих жаб і квакші, чудово широким діапазоном від дуже темних до дуже світлих тонів. Ця здатність начебто досягає своєї вищої і найбільш досконалої форми у Hyla goughi з Тринідаду. Буленджер писав, що швидкі зміни забарвлення, які проробляє цей вид, ймовірно, не мають собі рівних серед інших амфібій- ці квакші розташовують спектром забарвлень від темно-бурого, через червонувато-бурого і різні відтінки жовтого, до дуже світлою сірувато-білої.

сторінки1 |2 |