淺談陸生生物對陸生環境的適應性

【摘要】：陸生生物，泛指在陸地上生活的生物。適應性是指生物體與環境表現相適合的現象。適應性是通過長期的自然選擇，需要很長時間形成的。而陸地環境與水域環境相比，要復雜得多，那么顯而易見，陸生生物就要比水生生物擁有更為復雜的生理結構才能較好地適應陸生環境，本文將從多方面來探討陸生生物對陸生環境的適應性。

【關鍵詞】：陸生生物；環境；適應性

一、體液調節

陸地氣候與水域環境比相對干燥，為適應此環境，陸生動物一般都有防止水分散失的結構。

1.1排泄

生物體排出代謝廢物的過程叫排泄。

陸生生物對NH3的排出方式為以尿素或尿酸的形式排出。因為尿酸不溶于水排尿酸可以使卵生動物極大的減少從排尿中失去的水；而尿素溶于水，所以排尿需要消耗大量的水分，但是對于胎生動物來說毒性小，所以胎生動物排尿素。

1.2 水鹽平衡

為了在較為干燥的環境中保持體內水鹽平衡，陸生生物共有以下5種適應方式。

（1）體表覆蓋角質層、鱗片、羽毛、毛或形成外骨骼，減少水分從體表蒸發。

（2）多數陸生動物以尿素或尿酸形式排泄含N廢物，因此可以排濃尿，減少水分流失。

（3）排泄器官對水和部分無機鹽有重吸收功能，有利于維持體內水鹽平衡。

（4）某些陸生動物的消化道對水分具有很強的吸收功能，食物殘渣可以干糞形式排出。

（5）通過行為調節保持水分。

二、體溫調節

2.1 形態結構和生理適應

因為陸地常有一年四季高低溫的巨大轉變，低溫對生物的傷害可分為冷害和凍害，而陸生生物也不能承受過高溫度，如人一般不能承受42℃以上的溫度。為適應變溫環境，陸生生物在形態結構和生理方面都有所進化。

1、隔離和緩沖 如：動物的皮毛

2、體型變化 越靠近高緯度，體型會變大，因為相對表面積小，熱量交換少。

3、體色 體色淺，吸熱少；體色深，吸熱多。

2.2 體溫的行為調節

行為性體溫調節即動物通過其行為使體溫不致過高或過低的調節過程。恒溫動物主要是靠體內的代謝產熱，同時也可利用體外的熱源；變溫動物則主要 依賴環境中的熱源，但它們能夠借助于行為主動地攝取這些熱量[1]。如低等動物蜥蜴從陰涼處至陽光下來回爬動以盡量減小體溫變動的幅度。人類能根據環境溫度不同創設人工氣候環境以祛暑御寒，則可視為更復雜的行為調節。

三、神經系統

神經活動的基本過程是反射，反射的結構基礎為反射弧，包括五個基本環節：感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器。反射調節是機體重要的調節機制，神經系統功能不健全時，調節將發生混亂。而陸地動物還普遍具有發達的神經系統，能夠對多變的環境及時做出反應。

3.1 神經沖動傳導對環境的適應

神經沖動傳導的特點：

（1）雙向傳導

（2）生理完整性

（3）非遞減性

（4）絕緣性

（5）相對不疲勞性

傳導速度：一般神經傳導速度可達幾十甚至上百米每秒。有利于生物對于外界環境變化快速作出反應。

四、感受器和效應器

4.1感受器

外界刺激總是以一定的能的形式出現（如光能、熱能、電能、機械能）這些刺激作用于感受器，如果刺激強度足夠大，即達到閾值，就能使感受器部位的神經元發生動作電位。這個過程就把外界刺激的能量轉化成了電能，也是對外界環境變化產生的一種適應性。

4.2效應器

傳出神經纖維末梢或運動神經末梢及其所支配的肌肉或腺體一起稱為效應器。這種從中樞神經向周圍發出的傳出神經纖維，終止于骨骼肌或內臟的平滑肌或腺體，支配肌肉或腺體的活動。效應器是反射弧的一部分。反射弧分為感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經、效應器 五個部分。若效應器受損，動物便不能對外來傷害或刺激做出反應。

五、適應性行為

動物的行為多種多樣，但只有那些具有適應性的行為，才能在長期的進化過程中被保留下來。行為學研究表明，適應性行為至少要滿足一個條件，即這種行為對個體或種群的收益要大于行為所付出的代價。按照進化論的觀點，動物的這些行為并不是它們有意識地進行選擇后才確定下來的。而是自然選擇的結果。

5.1先天行為和后天學習的行為

先天性行為就是生來就有的一種本能，與后天性行為相比，它對于環境的適應性更差，后天性行為是在相應環境中通過學習而建立起來的一種反射，能讓生物更好的適應環境。先天性行為比學習行為對環境的適應能力差。通常地，先天行為和生物的遺傳基因、種族類別、生存環境等有關。

動物建立后天行為的主要方式是條件反射。參與神經中樞是大腦皮層，不是與生俱來的而是動物在成長過程中，通過生活經驗和“學習”逐漸建立起來的新的行為。動物通過后天的學習，大大地提高了適應復雜環境的學習能力。

5.2符號刺激和固定動作格局

外界的一個特定刺激可引起動物發生特定的反應，這種反應是穩定的，每次刺激都發生相同的反應，這種先天的反應稱為固定動作格局。

如：斗牛、雛鳥求食

5.3捕食者與被捕食者的適應性行為

大自然界中，各種生物之間由于 食物關系而形成食物鏈，每種生物都是食物鏈中的一個環節。捕食者與被捕食者之間時刻都存在著激烈的生存斗爭。被捕食者在長期進化過程中，經過長期的自然選擇和遺傳積累而逐漸形成了獨特適應性特征，成為動物的防御手段[2]。

（一）捕食者和捕食行為

捕食者在身體結構上往往具有與捕食行為相適應的特點，如銳利的爪、撕裂用的牙、毒腺或其它攻擊武器，用來提高捕食的效率。

捕食方式有的是追擊，有的是伏擊。追擊者常有細長而矯健的四肢，善于奔跑。（獵豹）而伏擊者常有靈活的軀體，潛伏在隱蔽處，伺機突然發動攻擊。（貓）

捕食者在捕食過程中總要付出一定的代價，如獵豹追捕獵物就要消耗大量體能，但一般情況下，捕獲的獵物總能提供更多的能量。而且動物在選擇捕食行為時，總是傾向于消耗更少的能量，獲得更多的效益，這樣的捕食者在進化過程中才具有更大的競爭力。但盡管如此，并不是每次捕食活動都能獲得成功。于是，有些捕食者就采取了集體捕食的方式，以提高效率。而且這種方式比單個行動更容易對付體型較大的獵物。

（一）被捕食者和逃避行為

在捕食者進化的同時，被捕食者也在進化，形成了各種逃避捕食的行為，如保護色、警戒色、擬態等等。

保護色：保護色是指動物把體表的顏色改變為與周圍環境相似，這種顏色叫保護色。很多動物有保護色，類似蜥蜴的變色能力，還有不少動物進化為與環境相似的皮毛。

警戒色：警戒色是指某些有惡臭和毒刺的動物和昆蟲所具有的鮮艷色彩和斑紋。這是動物或植物在進化過程中形成的，可以使敵害易于識別，避免自身遭到攻擊。如毒蛾的幼蟲，多數都具有鮮艷的色彩和花紋，如果被鳥類吞食，其毒毛會刺傷鳥的口腔粘膜。

擬態：擬態，指一種生物模擬另一種生物或模擬環境中的其它物體從而獲得好處的現象叫擬態或稱生物學擬態。謂某些動物的形態、色澤或斑紋等極似他物，借以蒙蔽敵害，保護自身的現象。如尺蠖之極似樹枝，鳳蝶幼蟲之極似鳥糞等。

與捕食者的集體行動相對應，有些被捕食者也通過集體行動來對抗或逃避捕食。

5.4領域行為

當領域受到入侵或將要受到入侵時，領域占有者會通過各種方式驅趕入侵者，這種保護領域的行為叫領域行為。動物的生存需要一定的空間，這個空間就是動物的生存領域。在這個領域中動物可以取食、繁殖、撫育后代。占有領域的可以是一個個體、一對配偶、一個家庭，也可以是一個動物群。

意義：

1、不同個體占有不同領域，可降低同一物種的密度，保證充足的食物，降低疾病的傳播率，等等。

2、在建立領域和保衛領域的過程中，只有強者才能獲得更大、更好的領域，從而獲得更多的繁殖機會，這對物種的生存具有重要意義。

參考文獻：

[1]尚玉昌. 行為生態學（十二）：動物的行為熱調節（1） [J].生態學雜志，1986（02）62-65

[2]劉奎華，韓存山. 多種多樣的動物防御手段 [J].中學生物學，2005