生物对环境的适应

生物对环境的适应♦教学目标1.了解海洋生物对环境适应的普遍性。介绍不同类型生物的适应性现象。•教学内容一、海洋生物适应性概述海洋生物为了能够适应在时空上的变化，多有其调适之道。调适的方式可以是形态上的，可以是生理上的，也可以是行为上的。海洋生物对海洋环境的适应往往是形态、生理和行为的综合表现。生物学家至今仍无法以一个有意义的方式来表达出如此层层关连、错综复杂的适应行为。生物学上的关于适应性是如何定义的呢？在生物学上，适应性是指生物为了适应环境所进行改变的过程，还指生物进行改变后变得更适应环境的结果。很多生物会在结构上、功能上、颜色上适应环境，有些动物还会改变它们本能（天然的）的行为。海洋环境为海洋生物的生存提供了适宜的生存空间，同时又制约其生活、生长、繁殖及分布；另一方面，海洋生物通过多种生存策略适应环境。水母、海鞘等水生生物的躯体近乎透明，这有什么生物学意义吗？你还能举出哪些有趣的例子？若将海洋环境视为由许多环境因子(温度、盐度、溶氧、波浪与潮流、光线与浊度)所组成的多维空间，则每一种海洋生物都会占有一席之地。其适应环境的能力是由体内基因的来决定。被称为固体牛奶的牡蛎为什么能适应低含氧量的海水？牡蛎的血液中有血红蛋白，而不像多数软体动物那样是血青蛋白。血红蛋白是一种更有效的携氧者，因而具有这种血色素的动物是对低含氧量海水的一种适应机制。牡蛎礁 牡蛎牡蛎礁 牡蛎-冬天，从海边所采集的贻贝若马上放入25对的海水中，则贻贝会大量死亡。假若贻贝是在夏天时采集，并放入相同水温的实验池中，则死亡率会怎么变？二、不同类型生物的适应性现象根据运动方式、生活习性和生存环境的不同，可将海洋生物分为底栖生物，浮游生物和游泳生物。海洋底栖生物：是海洋底部生活的一切生物，包括固着生物，爬行生物和穴居生物。海参 海盘车 海藻（2）海洋浮游生物：缺乏发达的运动器官，游泳能力微弱。按营养方式分为浮游植物和浮游动物。按体形可分为大型浮游生物，小型浮游生物，微型浮游生物和超微型浮游生物。按生活史可分为永久性（终身）浮游生物，阶段性（半）浮游生物和暂时性（偶然）浮游生物。水母 甲藻 打捞浮游生物（3）海洋游泳生物：水层中运动能力最强的一类生物，具有发达的运动器官，同时一般体形较大。如海洋鱼类，爬行动物。海洋哺乳动物和头足类软体动物。十六枚鱼虎头鱼虾姑十六枚鱼虎头鱼虾姑海洋生物为了能够适应其生活环境的变化，往往通过其形态，生理，行为，生活方式作出适应性反应。不同生态类型的海洋生物有不同的适应现象。（1） 底栖生物的适应性现象：底栖生物生活方式多种多样，根据不同海区，分为浅海底和深海底两个主要海底环境类型。根据不同环境类型，生物进化出不同适应策略。固着习性是浅海底栖生物的显著特点。该区域的海水温度，盐度和光照条件显示出明显的不稳定性。一些贝类，大型藻类附着在海底或岩石上，软体动物依靠吸盘或吸肢吸附。而深海底层环境稳定，海水静止，海底多为泥沙。底栖生物多采用附肢或突出物，如根状结构或刺来作为附着或支持作用。不需要坚固的构造和流线型身体，大都缺少钙质骨骼，而且身体渗透性好（高静力压导致）。（2） 海洋浮游生物的适应性现象：海洋浮游生物环境适应性的首要问题就是解决其浮游性，如何保持自身漂浮，使其处于水体的真光层。按照浮游时间的

长短，浮游生物可分3类：永久性浮游生物，终生在水中浮游，大多数浮游生物属于此类；阶段性浮游生物，其幼体营浮游生活，成体则营底栖生活或游泳生活；暂时性浮游生物，指一类非浮游生物仅因环境变化、生殖等原因，有时营短期的浮游生活，如一些底栖的介形类、糠虾类。浮游生物最重要的特点是能在水中保持悬浮状态，具有多种多样适应浮游生活的结构和能力，主要有两种类型：第一、扩大个体表面积或结成群体增加浮力。这类现象在浮游生物中很普遍。如六角网骨藻、角刺藻有细长的角毛；桡足类有细长、多毛的第一触角和尾叉刚毛；龙虾的叶状幼体有扁平叶状的头胸部和细长分叉的胸足；等片藻、直链藻结成带状，海链藻结成链状，星杆藻连成星状等。第二、减轻比重增加浮力方式多样。①产生气、油等比水轻的物质。如管水母类僧帽水母群体顶端有一个充满气体（主要是氮）的大气囊，桡足类的哲水蚤体内有一个狭长的油囊，浮游硅藻类进行光合作用时产生油点或脂肪酸。②分泌胶质。如浮游海樽类有发达的胶质囊。③增加水份。浮游动物的含水量一般都高于底栖动物，如水母类的含水量高达96%以上。④外壳和骨骼退化或消失。如浮游腹足类软体动物的贝壳都比底栖种类的轻薄，有孔虫的外壳上遍布小孔，毛颚类动物无骨骼组织。飞鱼（3）游泳生物的适应性现象：海洋游泳生物除了具有发达的运动器官、平衡器官、肌肉系统、神经系统、视觉以及适应不同生境的各种形态结构外，还具备一些特殊的适应性功能和习性。例如，飞鱼具有极发达的胸鳍，可离开水面腾空滑翔，一般滑翔时间不超过2秒，滑翔距离约50米，有时滑翔时间可达15秒，距离可达400米以上。飞鱼海豚具有很厚且富有弹性的表皮，真皮中有许多小崎，崎间充满液体。所以，海豚能适应水流的压力变化，消除湍流，接近片流的境界，高速前进。头足类在遇到敌害时，能放出体内墨囊中的黑汁，使周围的海水变黑，借以掩护逃脱。蓝须鲸的上颚两侧长了两排有过滤功能的筛状板须，使它能摄食大量饵料，一尾长33米、重190吨的蓝须鲸，以磷虾（一般体长4〜6厘米，体重0.7〜1.5克）为食，日摄食量高达4〜5吨。鲸类具有能很好地接受和传递信息的器官，有一套极灵敏的探测系统，即“声呐”，因而具有回声定位和导航的能力。一些游泳生物对深海的生活具有特殊的适应功能。在深海生活的鱼类、游泳头足类和甲壳类都有发光器，可在无光的深海处进行照明，以捕获食物，或迷惑捕食者以逃脱敌害。有的种类，具有特大的嘴、富有弹性的颌、令人生畏的牙齿及其可扩大的胃，以有效地捕捉出现在眼前的食物，吞食比自身更为粗大的食物。有的种类个体小（长度小于15厘米），或体重很轻（如一尾长1.5米的大鱼，体重仅1.8公斤），或骨骼骨化程度很差和肌肉松弛似胶状，