החוברת · דף לימוד
הסתגלויות לסביבה
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 8: מערכות אקולוגיות וקיימות
למה לגמלים דבשת? למה לקטוסים קוצים? איך דובי קוטב שורדים בקוטב?
מה זו הסתגלות?
הסתגלות היא תכונה תורשתית (גנטית) שעוזרת ליצור חי לשרוד ולהתרבות בסביבה שלו.
הסתגלויות לא מופיעות במהלך חייו של הפרט - הן מתפתחות לאורך דורות רבים באמצעות ברירה טבעית.
3 סוגי הסתגלויות
הסתגלויות מבניות
Structural
מה שאפשר לראות, למדוד, לגעת
דוגמאות:
• צורת הגוף
• גודל איברים
• צבע
• קוצים, פרווה, סנפירים
הסתגלויות התנהגותיות
Behavioral
מה שהיצור עושה כדי לשרוד
דוגמאות:
• הגירה
• תרדמת חורף
• ציד קבוצתי
• ריקוד חיזור
הסתגלויות פיזיולוגיות
Physiological
מה שקורה בתוך הגוף
דוגמאות:
• עמידות לרעל
• יצור חלבונים נגד קור
• קצב חילוף חומרים
הסתגלויות למדבר - סביבה חמה ויבשה
הסתגלויות של בעלי חיים במדבר
גמל ערבי
מבניות:
• דבשת - אוגרת שומן (לא מים!), מקור אנרגיה
• ריסים ארוכים - מגנים על העיניים מחול
• כפות רגליים רחבות - לא שוקעות בחול
פיזיולוגיות:
• שותה 100 ליטר בבת אחת - מאחסן מים ברקמות
• לא מזיע עד טמפרטורת גוף של 41°C
• כליות יעילות - משתן מרוכז מאוד
התנהגותיות:
• פעיל בבוקר ובערב, נח בצהריים
שועל המדבר (פנק)
מבניות:
• אוזניים ענקיות - מפזרות חום, גם שומעות טוב
• פרווה בהירה - מחזירה קרינת שמש
• כפות רגליים מרופדות בפרווה - לא נכוות בחול
פיזיולוגיות:
• כליות יעילות - צריך מעט מים
• נושם מהר - מתקרר דרך הלשון
התנהגותיות:
• ציד בלילה - נמנע מחום היום
• חופר מאורה - קריר מתחת לקרקע
נחש צפע מדברי
מבניות:
• צבע חול - הסוואה מושלמת
• קשקשים - מונעים אובדן מים
פיזיולוגיות:
• דם קר - לא צריך לבזבז אנרגיה על חימום
• לא משתן - מפריש חומצת שתן מוצקה (חוסך מים)
התנהגותיות:
• תנועת "סיידווינדינג" - זחילה צדדית (נוגע בחול רק בנקודות מעטות)
• טמון מתחת לחול ביום, פעיל בלילה
יעל נובי
מבניות:
• צבע חום בהיר - הסוואה בסלעים
• כפות רגליים גמישות - מטפסת על צוקים תלולים
• קרניים - הגנה, תחרות על נקבות
פיזיולוגיות:
• כליות יעילות מאוד - שותה מעט מים
• מקבלת מים ממזון - אוכלת צמחים עסיסיים
התנהגותיות:
• מטפסת למקומות גבוהים - רוח קרירה
• פעילה בבוקר ובערב
הסתגלויות של צמחים במדבר
קקטוס
מבניות:
• קוצים במקום עלים - מעט שטח פנים = פחות אידוי
• גזע עבה ובשרני - אוגר מים
• שורשים רדודים ורחבים - קולטים מים מגשם מהר
פיזיולוגיות:
• פוטוסינתזה CAM - פותח נקבוביות בלילה בלבד (חוסך מים)
• שעווה על הגזע - מונעת אידוי
רתם המדבר
מבניות:
• עלים קטנים מאוד - מעט אידוי
• שורשים עמוקים (עד 30 מטר!) - מגיעים למי תהום
• גזע ירוק - עושה פוטוסינתזה גם בגזע
פיזיולוגיות:
• נושר עלים בקיץ - חוסך מים
• קשר עם חיידקי קרקע - קושר חנקן
הסתגלויות לקור - סביבה קרה וקפואה
הסתגלויות לקוטב הצפוני
דוב קוטב
מבניות:
• פרווה לבנה - הסוואה בשלג, כל שערה חלולה (בידוד)
• שכבת שומן עבה - 10 ס"מ! בידוד תרמי
• כפות רגליים רחבות - לא שוקעות בשלג, גם כפות פרווה
• אוזניים קטנות - מעט שטח פנים = פחות אובדן חום
פיזיולוגיות:
• עור שחור מתחת לפרווה - סופג חום
• חילוף חומרים מהיר - מייצר הרבה חום
התנהגותיות:
• צייד מעולה - אוכל כלבי ים (מזון עתיר שומן)
שועל ארקטי
מבניות:
• פרווה משתנה - לבנה בחורף, חומה בקיץ
• פרווה עבה מאוד - 2 שכבות
• אוזניים קטנות - פחות אובדן חום
• זנב עבה - עוטף את הגוף כשישן
פיזיולוגיות:
• עמיד לקור עד -70°C!
התנהגותיות:
• אוכל הכל - אומניוור (שרידי דובים, מכרסמים, פירות)
הסתגלויות ייחודיות של חיות ים
הסתגלויות לחיים במים
דולפין
מבניות:
• גוף הידרודינמי - מחוטב, מהיר במים
• זנב אופקי - דוחף למעלה ולמטה (לא כמו דגים!)
• סנפירים - היו פעם רגליים!
• נחירים בראש - נושם מעל פני המים
פיזיולוגיות:
• מחזיק נשימה 15 דקות
• אקולוקציה - "רואה" בעזרת קולות
• שכבת שומן - בידוד תרמי
התנהגותיות:
• ציד קבוצתי - עובדים יחד
כריש
מבניות:
• שלד סחוסי (לא עצמות) - קל יותר
• שיניים מתחלפות - כל שן שנופלת מוחלפת
• כבד גדול עם שמן - עוזר לצוף
פיזיולוגיות:
• חוש ריח מפותח - מריח דם מקילומטרים
• חושים אלקטרומגנטיים - מזהה שדות חשמל (לב פועם של טרף!)
התנהגותיות:
• חייב לשחות ללא הפסקה - כדי לנשום (מים עוברים דרך הזימים)
(רוב סוגי הכרישים)
הסתגלויות בישראל
הסתגלויות של בעלי חיים ישראליים
נקר סורי (יער)
מבניות:
• מקור חזק וחד - קודח עצים
• לשון ארוכה עם קוצים - מושך חרקים מתוך העץ
התנהגותיות:
• דופק בעץ - מוצא חרקים לפי צליל
אנפה (שדות)
מבניות:
• רגליים ארוכות - הולכת במים רדודים
• מקור ארוך - מחטט בבוץ לחיפוש מזון
התנהגותיות:
• נודדת - חורף בישראל, קיץ באירופה
דייג לבן (חוף הים)
מבניות:
• כנפיים ארוכות - מרחף מעל המים
• צבע לבן - הסוואה מול השמים
התנהגותיות:
• צולל לדגים - מזהה מתחת למים
חזיר בר (יערות ושדות)
מבניות:
• חוטם חזק - חופר באדמה
• פרווה עבה - חם בחורף
התנהגותיות:
• פעיל בלילה - נמנע מחום ומבני אדם
שחף לבן (חופים ואגמים)
מבניות:
• רגליים עם קרומים - שוחה במים
• מקור חזק - פותח צדפות
התנהגותיות:
• זורק צדפות על סלעים - שובר אותן
עטלף פירות (מערות וחורשות)
מבניות:
• כנפיים - קרום עור בין אצבעות
• אוזניים גדולות - אקולוקציה
פיזיולוגיות:
• אקולוקציה - "רואה" בחושך
התנהגותיות:
• פעיל בלילה - ציד חרקים
למה לבעלי חיים שחיים במדבר אוזניים גדולות (כמו שועל המדבר), ולבעלי חיים בקוטב אוזניים קטנות (כמו דוב קוטב)?
הסתגלות מול הסתגלות
הסתגלות (Adaptation)
תהליך ארוך שקורה לאורך דורות רבים
מאפיינים:
• תורשתי - עובר מהורים לצאצאים
• תוצאה של ברירה טבעית
• קבוע - לא משתנה במהלך חיי הפרט
• משפר הישרדות ורבייה
דבשת הגמל, צבע הפרווה של דוב הקוטב, קוצי הקקטוס
כל אלה התפתחו לאורך אלפי שנים!
אקלום (Acclimation)
התאמה זמנית במהלך חיי הפרט
מאפיינים:
• לא תורשתי - לא עובר לצאצאים
• הסתגלות פיזיולוגית זמנית
• הפיך - משתנה במהלך החיים
• עוזר להתמודד עם שינויים
בן אדם עובר לגור בהרים גבוהים:
• הגוף מייצר יותר תאי דם אדומים (כדי לקלוט חמצן טוב יותר)
• זה לא יעבור לילדים שלו
• אם יחזור לגובה רגיל, זה יחזור לקדמותו
הסתגלות = קבוע, תורשתי, אבולוציוני. אקלום = זמני, לא תורשתי, פיזיולוגי.
3 סוגי הסתגלויות
הסתגלויות = ברירה טבעית
הסתגלויות ייחודיות לכל סביבה
גמל חי במדבר חם ויבש. תנו שלוש דוגמאות להתאמות שלו וסווגו כל אחת (מבנית/התנהגותית/פיזיולוגית).