Thích nghi với môi trường sống là gì

Bài & ảnh: TUẤN MINH

Thiên tai, dịch bệnh, áp lực học tập, cuộc sống sinh hoạt mới… là những điều mà tân sinh viên phải đối diện khi bước chân vào cánh cửa đại học năm nay. Trong một thế giới đầy biến động, phức tạp và có cả sự mơ hồ, làm gì để những người trẻ có thể đứng vững và thành công trên con đường đã chọn là câu hỏi được đặt ra tại sự kiện trực tuyến Chào tân sinh viên 2020, với sự tham gia của các diễn giả, thầy, cô giáo cùng hàng trăm tân sinh viên đến từ hai miền.

Trong tình hình dịch Covid-19 còn diễn biến phức tạp, để tân sinh viên cả nước có điều kiện tham gia chương trình, Ban tổ chức đã quyết định tổ chức bằng hình thức livestream trực tuyến, kết nối các điểm cầu tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh. 

Nhằm giúp những tân sinh viên có sự chuẩn bị tốt nhất, các khách mời đã nhấn mạnh về chủ đề “Thích nghi trong thế giới VUCA” nhằm chia sẻ những kiến thức, kinh nghiệm hữu ích để các bạn trẻ tự tin sống trong một thế giới luôn đổi thay và nhiều thách thức. Theo Ban tổ chức, VUCA là viết tắt của từ Volatility [Biến động], Uncertainty [Bất định], Complexity [Phức tạp] và Ambiguity [Mơ hồ] với ngụ ý rằng trong cuộc sống, chúng ta luôn phải đối mặt với những biến động, bất định, phức tạp và mơ hồ. Thông qua chủ đề, những người làm chương trình muốn gửi đến tân sinh viên thông điệp, rằng chúng ta không thể thay đổi được thế giới, không thể dự đoán được điều gì sẽ xảy ra vào ngày mai, thì cách duy nhất là thay đổi chính bản thân bằng sự linh hoạt thích nghi.

Sinh viên Phạm Thị Linh Chi chia sẻ câu chuyện và cái duyên đến với nghề sư phạm: “Em mong được làm bác sĩ và học tại Trường đại học Y Hà Nội, nhưng vì thiếu một điểm nên em đã theo nguyện vọng của gia đình vào sư phạm. Thời gian đầu, em cảm thấy khá hụt hẫng. Nhưng sau khi vào trường, nhận được sự chia sẻ của các anh, chị đi trước rằng không quan trọng quá trình mình đang đi, mà quan trọng quyết tâm như thế nào với con đường mình chọn, đã làm thay đổi suy nghĩ trong em. Hôm nay, em muốn nhắn nhủ với các bạn tân sinh viên hãy cứ cố gắng, có niềm tin thì thành công sẽ đến”.

Bàn về sự cố gắng, diễn giả Vũ Thị Hường đã truyền cảm hứng thông qua câu chuyện của chính bản thân và trả lời câu hỏi: “Đứng yên và thất bại hay linh hoạt thích nghi để thành công?”. Bà Hường là người Việt Nam duy nhất được bầu chọn vào danh sách “Women of the Future Awards South East Asia 2020” và là Giám đốc quốc gia cho Cộng đồng Thanh niên quốc tế [International Youth Society]. Bà đã xuất bản sáu cuốn sách về phát triển con người, tiềm năng lãnh đạo và khởi nghiệp sáng tạo. “Từng làm kỹ sư điện tử viễn thông nhưng một năm sau, tôi đã có một quyết định táo bạo là chuyển hướng thành diễn giả, nhà văn. Khi thay đổi công việc, gặp rất nhiều khó khăn, nhưng trước những biến động, tôi coi đó là điều đương nhiên và phải từng bước hoàn thiện bản thân để đạt được thành công”, bà Hường chia sẻ.

Cùng quan điểm, cô Trịnh Thu Tuyết, cựu giáo viên Ngữ văn Trường THPT Chu Văn An [Hà Nội] nhắn nhủ các bạn trẻ đừng bao giờ nói, hay có suy nghĩ “tôi không thể”. Tại sự kiện, cô Tuyết đã có những chia sẻ xúc động với các tân sinh viên - những bạn trẻ sinh năm 2002 phải chịu nhiều khó khăn, thách thức trong một năm học đầy biến động để có thể thi đỗ vào ngôi trường đại học mơ ước. Mượn lời trong một cuốn tiểu thuyết, rằng mỗi người cần “linh hoạt trong môi trường linh hoạt”, cô Tuyết cho rằng sự thích nghi ở đây là thay đổi để phù hợp mỗi hoàn cảnh. “Trong một thế giới đang biến động, nếu đứng im, chúng ta sẽ bị đào thải. Tuy nhiên, dù thích nghi với bất cứ môi trường, hoàn cảnh nào cũng cần là chính mình”, cô Tuyết nói. 

Qua những chia sẻ và đúc kết lại, sự chủ động, linh hoạt và vận động không ngừng chính là “chìa khóa” để các bạn tân sinh viên thích nghi và phát triển trong một thế giới nhiều bất định. Tuy nhiên, mỗi người phải có “chiến thuật” để tồn tại. Thầy Nguyễn Thành Công, giáo viên môn Sinh học ví von giống như cơ chế của quá trình tiến hóa: “Chỉ những cá thể mang những đặc điểm thích nghi điều kiện của môi trường được giữ lại, còn những cá thể không thích ứng sẽ bị đào thải. Các em muốn trở thành người như thế nào thì phải tự tạo những giá trị thích nghi cho riêng mình về học thuật, kỹ năng, tầm hiểu biết nhằm tiếp cận những hướng đi tốt nhất và thích nghi được trong thế giới đầy biến động”, thầy Công nói.

HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊNVÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ----------CHUYÊN ĐỀSỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬTVỚI MÔI TRƯỜNG SỐNG“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”1HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015PHẦN I. MỞ ĐẦUI. Lý do chọn đề tàiSinh thái học là môn khoa học nghiên cứu về sự phân bố, sinh sống của sinh vật vàcác tác động qua lại giữa các sinh vật và môi trường.Môi trường sống của một sinh vật hàm chứa:Tổng hòa các nhân tố vật lý như khí hậu và địa lý được gọi là ổ sinh tháiCác sinh vật khác sinh sống trong cùng ổ sinh thái.Đối tượng nghiên cứu của sinh thái học tất cả các mối quan hệ giữa sinh vật và môitrường. Cụ thể như:Nghiên cứu đặc điểm của các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến đời sống của cácsinh vật và sự thích nghi của chúng với các điều kiện ngoại cảnh khác nhau.Nghiên cứu nhịp điệu sống của cơ thể liên quan đến các chu kỳ ngày đêm và cácchu kỳ địa lý của quả đất và sự thích ứng của các sinh vật.Nghiên cứu điều kiện hình thành quần thể, những đặc điểm cơ bản và mối quan hệtrong nội bộ quần thể [như phân bố, mật độ, sinh trưởng, sinh sản, tử vong…] giữaquần thể với môi trường thể hiện trong sự biến động và điều chỉnh số lượng cá thể.Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc của các quần xã, mối quan hệ giữa trong nội bộquần thể khác nhau, quá trình biến đổi của các quần xã theo không gian và thờigian qua các loại hình diễn thế[succession].Nghiên cứu sự chuyển hoá vật chất và năng lượng trong quần xã, giữa quần xã vàngoại cảnh, thể hiện trong các chuỗi và lưới thức ăn, các bậc dinh dưỡng và sự hìnhthành những hình tháp sinh thái về số lượng và năng lượng.Nghiên cứu những nhân tố vô cơ cần thiết cho sinh vật, tham gia vào chu trình sinhđịa hoá trong thiên nhiên; từ đó xác định rõ mối tương quan trong hệ sinh thái đểnghiên cứu năng suất sinh học của các hệ sinh thái khác nhau.Nghiên cứu cấu trúc của sinh quyển gồm những vùng địa lý sinh vật lớn trên tráiđất, cung cấp những hiểu biết tương đối đầy đủ về thế giới của chúng ta.Ứng dụng các kiến thức về sinh thái học vào việc tìm hiểu tài nguyên thiên nhiên,phân tích những sai lầm của con người trong việc sử dụng phung phí tài nguyên,làm ô nhiễm môi trường và những hậu quả tai hại; từ đó đề ra các biện pháp phục“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”2HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015hồi tài nguyên sinh vật, bảo vệ môi trường đáp ứng nhu cầu cần thiết cho sản xuất,sinh hoạt, thẩm mĩ, nghỉ ngơi…và giữ cân bằng sinh thái.Thông qua các kiến thức về sinh thái học đóng góp tích cực vào công việc giáo dụcdân số.Như vậy, có thể nói kiến thức về sinh thái học là một kho tàng rộng lớn. Kho tàngấy có thể được bổ sung thêm bằng các kiến thức thực tế mà hằng ngày chúng taquan sát, khám phá được.Để giúp học sinh làm quen với sinh thái học, khơi gợi niềm đam mê, hứng thú vớimôn học này, chúng tôi cùng các em nghiên cứu chuyên đề: “ Sự thích nghi củasinh vật với môi trường sống”II. Mục tiêu.- Tìm hiểu chung về môi trường và các nhân tố sinh thái.- Phân tích sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống.- Củng cố kiến thức bằng hệ thống câu hỏi và bài tập chọn lọc.- Khơi gợi, bồi dưỡng niềm đam mê, hứng thú của học sinh với sinh tháihọc.III. Phạm vi áp dụng- Giáo viên và học sinh lớp chuyên sinh.- Giáo viên và học sinh lớp thường, yêu thích môn sinh học.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”3HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015PHẦN II. NỘI DUNGCÁC NỘI DUNG CHÍNH- Khái quát về môi trường và các nhân tố sinh thái.II. Sự thích nghi của cinh vật với các nhân tố vô sinhIII. Sự thích nghi của sinh vật với các nhân tố hữu sinhIV. Câu hỏi và bài tập chọn lọcNỘI DUNG CHI TIẾTI. Môi trường sống và các nhân tố sinh thái1. Môi trường sống- Khái niệm: Môi trường sống là nơi tồn tại, sinh trưởng, phát triển và tiến hóa củasinh vật, bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu tố vô sinh vàhữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản củasinh vật.- Phân loại: Có 4 loại môi trường phổ biến :+ Môi trường trên cạn [ gồm mặt đất và lớp khí quyển].+ Môi trường nước[ nước ngọt, nước lợ và nước mặn].+ Môi trường đất[ các lớp đất có độ sâu khác nhau].+ Môi trường sinh vật [thực vật, động vật, con người].2. Nhân tố sinh thái- Khái niệm: Nhân tố sinh thái là các nhân tố của môi trường có tác động trực tiếp,gián tiếp hoặc tác động qua lại tới sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và những hoạtđộng của sinh vật.- Phân loại: Có 3 nhóm nhân tố sinh thái :+Nhân tố sinh thái vô sinh: các nhân tố vật lí và hóa học có trong môi trườngsống xung quanh sinh vật. Bao gồm: Các nhân tố khí hậu [ánh sáng, nhiệt độ, độẩm, gió…], các nhân tố thổ nhưỡng [ đất, đá, mùn hữu cơ…], các nhân tố nước[ nước biển, hồ, ao, sông, suối, mưa…], các nhân tố địa hình [ độ cao, trũng, dốc,hướng phơi…]+Nhân tố sinh thái hữu sinh: là thế giới hữu cơ của môi trường, là các mốiquan hệ giữa sinh vật với sinh vật.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”4HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015+Nhân tố con người: là nhân tố hữu sinh có ảnh hưởng lớn tới sự phát triểncủa nhiều sinh vật.Ngoài ra theo ảnh hưởng của tác động thì các yếu tố sinh thái được chia thành cácyếu tố phụ thuộc và không phụ thuộc mật độ.- Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh hưởng củanó không phụ thuộc vào mật độ của quần thể bị tác động. Hầu hết các yếu tố vôsinh là những yếu tố không phụ thuộc mật độ.- Yếu tố phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng tácđộng của nó phụ thuộc vào mật độ quần thể chịu tác động, chẳng hạn bệnh dịch đốivới nơi thưa dân ảnh hưởng kém hơn so với nơi đông dân. Hiệu suất bắt mồi củavật dữ kém hiệu quả khi mật độ con mồi quá thấp…Phần lớn các yếu tố hữu sinhthường là những yếu tố phụ thuộc mật độ.3. Các quy luật tác động của các nhân tố sinh thái lên cơ thể sinh vậtCó 4 quy luật sinh thái cơ bản:- Quy luật giới hạn sinh thái Shelford [1911, 1972]Giới hạn sinh thái là khoảng giá trị xác định của một nhân tố sinh thái mà trong đósinh vật có thể tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian.Trong giới hạn sinh thái có: khoảng thuận lợi, khoảng chống chịu đối với hoạt độngsống của sinh vật.Khoảng thuận lợi là khoảng các nhân tố sinh thái ở mức độ phù hợp, đảm bảo chosinh vật thực hiện các chức năng sống tốt nhất.Khoảng chống chịu là khoảng các nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sinhlí của sinh vật.Nằm ngoài giới hạn sinh thái, sinh vật không thể tồn tại được.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”5HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015Ví dụ: Cá rô phi nuôi sống ở Việt nam:+ Giới hạn sinh thái: từ 5,60C đến 420C.+ Giới hạn dưới: 5,60C+ Giới hạn trên: 420C+ Khoảng thuận lợi: 200C đến 350C+ Khoảng chống chịu: từ 5,60C đến 200C và từ 350C đến 420C.+ Điểm cực thuận là 30oC.Mỗi loài có giới hạn sinh thái và khoảng thuận lợi đặc trưng về mỗi nhân tố sinhthái.Nếu một loài sinh vật có giới hạn sinh thái rộng đối với một yếu tố nào đó thì ta nóisinh vật đó rộng với yếu tố đó, chẳng hạn “rộng nhiệt”, “rộng muối”, còn nếu cógiới hạn sinh thái hẹp ta nói sinh vật đó hẹp với yếu tố đó, như “hẹp nhiệt”, “hẹpmuối”…Ví dụ: loài chuột cát ở đài nguyên chịu đựng được sự dao động nhiệt độ không khítới 800C [từ -500C đến +300C], đó là loài rộng nhiệt [Eurythermic], hoặc như loàithông đuôi ngựa không thể sống được ở nơi có nồng độ NaCl trên 40/00, đó là loàihẹp muối [Stenohalin].- E.Odum[1971] đã đưa ra một số nhận xét xung quanh quy luật giới hạnsinh thái:“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”6HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015+ Các sinh vật có thể có giới hạn sinh thái rộng đối với một nhân tố sinh tháinày nhưng lại có giới hạn sinh thái hẹp đối với nhân tố khác.+ Những sinh vật có giới hạn sinh thái rộng đối với nhiều nhân tố sinh tháithường có phạm vi phân bố rộng.+ Khi một nhân tos sinh thái nào đó không thích hợp đối với sinh vật thì giớihạn sinh thái của những nhân tố sinh thái khác có thể bị thu hẹp.+ Giới hạn sinh thái của các cá thể đang ở giai đoạn sinh sản thường hẹp hơnở giai đoạn trưởng thành không sinh sản.* Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái.-Sự tác động của nhiều nhân tố sinh thái lên một cơ thể sinh vật không phải là sựcộng gộp đơn giản các tác động của từng nhân tố sinh thái mà là sự tác động tổnghợp của cả phức hệ nhân tố sinh thái đó. Ví dụ, mỗi cây lúa sống trong ruộng đềuchịu sự tác động đồng thời của nhiều nhân tố [đất, nước, ánh sáng, nhiệt độ, gió vàsự chăm sóc của con người…].- Sự biến đổi các nhân tố này có thể dẫn đến sự thay đổi về lượng, có khi về chấtcủa các yếu tố khác và sinh vật chịu ảnh hưởng sự biến đổi đó.Ví dụ như chế độ chiếu sáng trong rừng thay đổi thì nhiệt độ, độ ẩm không khí vàđất sẽ thay đổi và sẽ ảnh hưởng đến hệ động vật không xương sống và vi sinh vậtđất, từ đó ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng khoáng của thực vật.* Quy luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái- Các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên các chức năng của cơ thể sống,có nhân tố cực thuận đối với quá trình này nhưng lại có hại hoặc nguy hiểm đối vớiquá trình khác.Ví dụ : nhiệt độ không khí tăng đến 400 – 50 0C sẽ làm tăng các quá trình trao đổichất ở động vật máu lạnh nhưng lại kìm hảm sự di động của con vật.- Có nhiều loài sinh vật trong chu kỳ sống của mình, các giai đoạn sống khác nhaucó những yêu cầu sinh thái khác nhau, nếu không được thỏa mãn thì chúng sẽ chếthoặc khó có khả năng phát triển.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”7HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015* Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường.Môi trường tác động thường xuyên lên cơ thể sinh vật, làm chúng không ngừngbiến đổi, ngược lại sinh vật cũng ảnh hưởng đến các nhân tố của môi trường và cóthể làm thay đổi tính chất của các nhân tố đó.4. Ổ sinh thái:- Ổ sinh thái là một “không gian sinh thái” mà ở đó tất cả các nhân tố sinh thái củamôi trường nằm trong giới hạn sinh thái cho phép loài đó tồn tại và phát triển lâudài.– Ví dụ:+ Ổ sinh thái về tầng cây: Trong một khu rừng có loài cây vươn lên cao thu nhậnnhiều ánh sáng, có loài cây sống dưới tán của loài cây khác tạo nên các ổ sinh tháikhác nhau.+ Ổ sinh thái về dinh dưỡng: các loài chim có cùng nơi ở nhưng có kích thước thứcăn, loại thức ăn, hình thức bắt mồi khác nhau thì có các ổ sinh thái khác nhau.– Nơi ở là địa điểm cư trú của các loài [còn ổ sinh thái biểu hiện cách sinh sốngcủa loài đó]5. Phản ứng của sinh vật lên các tác động của các yếu tố môi trường- Sinh vật phản ứng lên những tác động của điều kiện môi trường bằng hai phươngthức: hoặc là chạy trốn để tránh những tai họa của môi trường ngoài [chủ yếu ởđộng vật] hoặc là tạo khả năng thích nghi.- Sự thích nghi của sinh vật đến tác động của các yếu tố môi trường có thể có haikhả năng: thích nghi hình thái và thích nghi sinh lý.- Ngược lại, sự thích nghi di truyền được xuất hiện trong quá trình phát triển cá thể,không phụ thuộc vào sự có mặt hay vắng mặt của các trạng thái môi trường màtrong môi trường đó có thể có ích cho chúng. Những thích nghi đó được cũng cố ditruyền, vì thế gọi là thích nghi di truyền.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”8HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015II. Sự thích nghi của cinh vật với các nhân tố vô sinh1. Thích nghi của sinh vật với ánh sáng.1.1. Ý nghĩa của ánh sáng- Ánh sáng mặt trời là nguồn năng lượng đầu vào của mọi hệ sinh thái. Tất cả sinhvật trên Trái Đất đều sống nhờ vào năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Thực vật thunhận năng lượng ánh sáng mặt trời một cách trực tiếp qua quang hợp. Động vật phụthuộc vào năng lượng hóa học được tổng hợp từ cây xanh. Một số sinh vật dịdưỡng như nấm, vi khuẩn trong quá trình sống sử dụng một phần năng lượng ánhsáng.- Ánh sáng là điều kiện cho động vật nhận biết các vật và định hướng trong khônggian.- Ánh sáng ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và sinh sản của động vật.- Ánh sáng điều khiển chu kỳ sống của sinh vật.- Tùy theo cường độ và chất lượng của ánh sáng mà nó ảnh hưởng nhiều hay ít đếnquá trình trao đổi chất và năng lượng cùng nhiều quá trình sinh lý của các cơ thểsống.1.2. Sự thích nghi của thực vật với ánh sáng- Ánh sáng có ảnh hưởng đến toàn bộ đời sống của thực vật từ khi hạt nảy mầm,sinh trưởng, phát triển cho đến khi cây ra hoa kết trái rồi chết.- Sự thích nghi của thực vật với ánh sáng thể hiện qua sự phân bố, hình thái giảiphẫu [thân, lá] và hoạt động sinh lí [quang hợp, hô hấp, sinh sản]…- Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành các nhóm cây ưasáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng.Đặc điểmPhân bốCây ưa sángCây mọc nơi trống trải hoặc làcây có thân cao, tán lá phân bố ởtầng trên của tán rừng…Thân câyCây mọc nơi trống trải có cànhphát triển đều ra các hướng.Cây thuộc tầng trên của tánrừng có thân cao, cành cây tập“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”Cây ưa bóngCây mọc dưới tán của cây kháchoặc trong hang, nơi bị các côngtrình như nhà cửa… che bớt ánhsáng…Thân cây thấp phụ thuộc vào chiềucao của tâng cây và các vật che chắnbên trên.9HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015trung ở phần ngọn.Thân cây có vỏ dày, màu nhạt.Thân cây có vỏ mỏng, màu thẫm.Lá câyPhiến lá dày, có nhiều lớp tế bào Phiến lá mỏng, ít hoặc không có lớpmô giậu.tế bào mô giậu.Lá có màu xanh nhạt. Hạt lục lạp Lá cây có màu xanh thẫm. Hạt lụccó kích thước nhỏ.lạp có kích thước lớn.Cách xếp lá - Lá thường xếp nghiêng, nhờ đó - Lá nằm ngang để đón được nhiềutránh bớt những tia sáng chiếuánh sáng nhất.thẳng vào bề mặt lá.Quang hợp, Quang hợp đạt mức độ cao nhất Quang hợp đạt mức độ cao nhấthô hấptrong môi trường có cường độtrong môi trường có cường độ chiếuchiếu sáng cao.sáng thấp.Cường độ hô hấp của lá ngoàiCường độ hô hấp của lá ngoài sángsáng cao hơn lá trong bóng.thấp hơn lá trong bóng.1.3. Sự thích nghi của động vật với ánh sáng- Ánh hưởng của ánh sáng đối với động vậtCác loài động vật khác nhau cần thành phần quang phổ, cường độ và thời gianchiếu sáng khác nhau. Tùy theo sự đáp ứng đối với yếu tố ánh sáng mà người tachia động vật thành hai nhóm:- Nhóm động vật ưa sáng là những loài động vật chịu được giới hạn rộng về độ dàisáng, cường độ và thời gian chiếu sáng. Nhóm này bao gồm các động vật hoạt độngvào ban ngày, thường có cơ quan tiếp nhận ánh sáng. Ở động vật bậc thấp cơ quannày là các tế bào cảm quang, phân bố khắp cơ thể, còn ở động vật bậc cao chúngtập trung thành cơ quan thị giác. Thị giác rất phát triển ở một số nhóm động vậtnhư côn trùng, chân đầu, động vật có xương sống, nhất là ở chim và thú. Do vậy,động vật thường có màu sắc, đôi khi rất sặc sỡ [côn trùng] và được xem như nhữngtín hiệu sinh học“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”10HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015- Nhóm động vật ưa tối bao gồm những loài động vật chỉ có chịu được giới hạn hẹpvề độ dài sáng. Nhóm này bao gồm các động vật hoạt động vào ban đêm, sốngtrong hang động, trong đất hay ở đáy biển sâu. Có màu sắc không phát triển và thânthường có màu xỉn đen. Những loài động vật ở dưới biển, nơi thiếu ánh sáng, cơquan thị giác có khuynh hướng mở to hoặc còn đính trên các cuống thịt, xoayquanh 4 phía để mở rộng tầm nhìn, còn ở những vùng không có ánh sáng, cơ quantiêu giảm hoàn toàn, nhường cho sự phát triển cơ quan xúc giác và cơ quan phátsáng.Nhiều loài động vật định hướng nhờ ánh sáng trong thời gian di cư. Ví dụ:nhữngloài chim trú đông bay vượt qua hàng ngàn kilômét đến nơi có khí hậu ấm hơnnhưng không bị chệch hướng.Thời gian chiếu sáng của ngày có ảnh hưởng đến hoạt động sinh sản của nhiều loàiđộng vật.Một số loài thú như cáo, một số loài thú ăn thịt nhỏ; một số loài gậm nhấm sinh sảnvào thời kỳ có ngày dài, ngược lại nhiều loài nhai lại có thời kỳ sinh sản ứng vớingày ngắn.Ở một số loài côn trùng khi thời gian chiếu sáng không thích hợp sẽ xuất hiện hiệntượng đình dục [diapause].2. Sự thích nghi của sinh vật với nhiệt độ2.1. Ý nghĩa của nhiệt độ.- Nhiệt độ trên trái đất phụ thuộc vào năng lượng mặt trời và thay đổi theo vĩ độ[theo vùng địa lý và theo chu kỳ trong năm].- Nhiệt độ là nhân tố khí hậu có ảnh hưởng rất lớn đến sinh vật, nhiệt độ tác độngtrực tiếp hoặc gián tiếp đến quá trình sống của sinh vật [sự sinh trưởng, phát triển,sinh sản…], đến sự phân bố của các cá thể, quần thể và quần xã.Sự khác nhau về nhiệt độ trong không gian và thời gian đã tạo ra những nhóm sinhthái có khả năng thích nghi khác nhau. Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến các yếu tố kháccủa môi trường như độ ẩm không khí, độ ẩm đất …- Trong khí hậu nông nghiệp và sinh thái học hiện đại, theo mức độ đáp ứng nhiệtcủa sinh vật, mà người ta chia ra 4 đới nhiệt cơ bản :Nhiệt đới: Nhiệt độ không thấp hơn 00C [ngoại trừ những vùng núi cao]. Nhiệt độ“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”11HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015trung bình tháng lạnh nhất 15 – 200C. Nhiệt độ phân bố đều trong năm, dao độngkhông quá 50C.Cận nhiệt đới [á nhiệt đới]: Nhiệt độ tháng lạnh nhất không dưới 40C, tháng nóngnhất cao hơn 200C. Nhiệt độ tối thiểu có khi xuống dưới 00C nhưng không phảihàng năm.Ôn đới : Thực vật sinh trưởng vào mùa hè, mùa đông nghỉ. Thời gian không cótuyết khoảng 70 – 80 ngày. Mùa đông có tuyết dày.Hàn đới [đới lạnh] : Mùa sinh trưởng của thực vật chỉ 1,5 – 2 tháng, hầu như lúcnào cũng lạnh.2.2. Tác động của nhiệt độ lên sinh vật.Ở sinh vật có hai hình thức trao đổi nhiệt :+ Các sinh vật nhân sơ [vi khuẩn, vi khuẩn cổ], Protista, nấm, thực vật, động vậtkhông xương sống, cá, lưỡng thê, bò sát không có khả năng điều hòa nhiệt độ cơthể, do đó nhiệt độ cơ thể phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và luôn biến động.Người ta gọi nhóm sinh vật này là sinh vật biến nhiệt [Poikilotherm] hay nhómngoại nhiệt [Ectotherm].+ Các sinh vật có tổ chức cao như các loài động vật lớp chim, thú : sự phát triểnhoàn chỉnh cơ chế điều hòa nhiệt độ và sự hình thành trung tâm điều hòa nhiệt ởnão đã giúp chúng duy trì được nhiệt độ cực thuận thường xuyên của cơ thể, khôngphụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường ngoài. Người ta gọi nhóm động vật này làđộng vật đẳng nhiệt [động vật máu nóng] [Homeotherm] hay nhóm nội nhiệt[Endotherm], chúng điều hoà nhiệt nhờ sự sản sinh nhiệt từ bên trong cơ thể củamình.Trung gian giữa hai nhóm này có nhóm thứ ba, các loài sinh vật thuộc nhóm nàyvào thời kỳ không thuận lợi chúng ngủ hoặc ngừng hoạt động, nhiệt độ cơ thể hạthấp nhưng không bao giờ xuống dưới 10 – 130C. Nhóm này gồm một số loài gặmnhắm như sóc đất, sóc mác mốt, nhím, chuột sóc, chim én, dơi, chim hút mật.Phần lớn các loài sinh vật sống trong phạm vi nhiệt độ 0 – 500C hay còn thấp hơn.Trong các suối nước nóng, một số vi khuẩn có thể sống ở 880C, vi khuẩn lam ở800C. Cá sóc [Cyprinodon macularis] sống ở nhiệt độ 520C. Trong khi đó ấu trùngsâu ngô [Pyrausta nubilaris] chuẩn bị qua đông chịu được nhiệt độ -27,20C, cá tuyết“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”12HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015[Boregonus saida] hoạt động tích cực ở nhiệt độ -20C. Hoặc một số loài sinh vật cógiới hạn nhiệt độ rất lớn, như loài chân bụng [Hydrobia aponensis] từ -1 - +600C,còn đỉa phiến [Planuria gonocephala] từ 0,5 – 240C,….2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với thực vật và sự thích nghi của thực vật vớinhiệt độ.Đối với thực vật, nhiệt độ có ảnh hưởng đến hình thái, chức năng sinh lý và khảnăng sinh sản. Nhiệt độ thấp có ảnh hưởng đến hình thái của cây.Thực vật là cơ thể biến nhiệt, vì thế các hoạt động sinh lý của nó đều chịu ảnhhưởng của nhiệt độ môi trường. Cây quang hợp tốt ở nhiệt độ 20 – 300C, nhiệt độquá thấp hay quá cao đều ảnh hưởng đến quá trình này. Ở nhiệt độ 00C cây nhiệtđới ngừng quang hợp vì diệp lục bị biến dạng, ở nhiệt độ từ 400C trở lên sự hô hấpbị ngừng trệ. Các cây ôn đới có khả năng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấphơn 00C, ví dụ như một số loài tùng, bách mầm cây vẫn hô hấp khi nhiệt độ xuống-220C.Quá trình thoát hơi nước của thực vật cũng chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Khi nhiệtđộ không khí càng cao, độ ẩm không khí càng xa độ bảo hòa; cây thoát hơi nướcmạnh.Ở giai đoạn nảy mầm, hạt cần nhiệt độ thấp hơn thời kỳ nở hoa, vào thời kỳ quảchín đòi hỏi nhiệt độ cao hơn cả.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với đời sống động vật và sự thích nghi của độngvật với nhiệt độ.Nhiệt độ được xem là yếu tố sinh thái có ảnh hưởng lớn nhất đối với động vật.Nhiệt độ đã ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến sự sống, sự sinh trưởng, pháttriển, tình trạng sinh lý, sự sinh sản, do đó có ảnh hưởng đến sự biến động số lượngvà sự phân bố của động vật.- Ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ môi trường đến sự chuyển hóa năng lượng củacơ thể. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi ở một chừng mực nào đó, sẽ ảnh hưởngđến nhiệt độ cơ thể.- Ảnh hưởng gián tiếp là nhiệt độ có thể tác động lên động vật như một loại tínhiệu, tín hiệu nhiệt độ có thể làm thay đổi điều kiện phát triển, sinh sản và sự hoạtđộng của động vật.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”13HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015- Mỗi loài chỉ tồn tại trong một giới hạn nhiệt độ nhất định. Nhiệt độ môi trườngluôn thay đổi đã tạo ra những nhóm sinh vật có khả năng thích nghi với sự thay đổinhiệt độ. Thích nghi của sinh vật với nhiệt độ rất đa dạng: về mặt hình thái, cấu tạo,hoạt động sinh lí, tập tính hoạt động …Bằng phương pháp thống kê sinh học, người ta đưa đến một số quy luật quan hệgiữa nhiệt độ và thích nghi hình thái ở các loài động vật có xương sống hằng nhiệt[đẳng nhiệt] gần gũi về quan hệ phân loại.- Quy luật Bergman: Trong giới hạn của loài hay nhóm các loài gần gũi đồng nhấtthì những cá thể có kích thước lớn hơn thường gặp ở những vùng lạnh hơn [haynhững cá thể phân bố ở miền bắc có kích thước lớn hơn ở miền nam], các loài độngvật biến nhiệt [cá, lưỡng thể, bò sát …] thì ở miền nam có kích thước lớn hơn ởmiền bắc. Quy luật này phù hợp với quy luật nhiệt động học: Bề mặt cơ thể độngvật bình phương với kích thước của nó. Trong lúc đó khối lượng tỉ lệ với lậpphương kích thước. Sự mất nhiệt tỉ lệ với bề mặt cơ thể và như vậy tỉ lệ đó càngcao, tỉ lệ bề mặt với khối lượng càng lớn, có nghĩa là cơ thể động vật càng nhỏ.Động vật càng lớn và hình dạng cơ thể càng thon gọn thì càng dễ giữ cho nhiệt độcơ thể ổn định, động vật càng nhỏ quá trình trao đổi chất càng cao.- Quy luật Allen: Quy luật này thường gặp hơn quy luật trên. D.Allen [1977] chorằng càng lên phía bắc các cơ quan phụ của cơ thể [các bộ phận thò ra ngoài : Tai –chân – đuôi – mỏ] càng thu nhỏ lại. Một ví dụ điển hình là cáo Sahara có chân dài,tai to, cáo Châu Âu thấp hơn và tai ngắn hơn, còn cáo sống ở Bắc Cực tai rất nhỏvà mõm rất ngắn.- Quy luật phủ lông: động vật có vú ở vùng lạnh có bộ lông dày hơn so với đại diệncùng lớp đó sống ở vùng ấm. Ví dụ hổ Siberi so với hổ Ấn Độ hay Malaysia cólông dày và lớn hơn nhiều. Điều này cũng phù hợp với quy luật Bergman.Nhiệt độ ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của động vật. Chẳng hạn như đối vớitốc độ tiêu hóa: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến lượng thức ăn và tốc độ tiêu hóa của ấutrùng mọt bột lớn [Tenebrio molitor] ở giai đoạn 4, ở nhiệt độ cao [360C] ăn hết638mm2 lá khoai tây nhưng nếu ở nhiệt độ hạ thấp xuống [160C] thì chỉ ăn hết215mm2 lá khoai tây. Ở nhiệt độ 250C mọt trưởng thành ăn nhiều nhất và ở nhiệtđộ 180C mọt ngừng ăn.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”14HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển của động vật.- Động vật biến nhiệt. Tốc độ phát triển và số thế hệ trong một năm phụ thuộc vàonhiệt độ. Khi nhiệt độ xuống thấp dưới một mức nào đó thì động vật không pháttriển được. Nhưng trên nhiệt độ đó sự trao đổi chất của cơ thể được hồi phục và bắtđầu phát triển. Người ta gọi ngưỡng nhiệt phát triển [hay nhiệt độ thềm phát triển]là nhiệt độ mà ở dưới nhiệt độ này tốc độ phát triển của cơ thể là 0.– Ở sinh vật biến nhiệt, nhiệt được tích luỹ trong một giai đoạn phát triển hay cảđời sống gần như một hằng số và tuân theo công thức: T = [x – k]nTrong đó:T: tổng nhiệt hữu hiệu của một giai đoạn phát triển hay cả đời sống của sinh vật [độngày]x: nhiệt độ môi trường [oC]k: nhiệt độ ngưỡng của sự phát triển [oC]n: số ngày cần thiết để hoàn thành một giai đoạn phát triển hay cả đời sống của sinhvật [ngày]Mỗi một loài động vật có một ngưỡng nhiệt nhất định. Ví dụ ngưỡng nhiệt pháttriển của sâu khoang cổ [Prodenia litura] phá hại rau cải, su hào, bông lạc là 100C,của cóc [Bufo lentigirnosus] là 60C.Biết được tổng nhiệt hữu hiệu của một thế hệ và nhiệt độ nơi loài đó sống ta có thểtính được số thế hệ trung bình của nó trong một năm.Nhìn chung các loài động vật ở vùng nhiệt đới có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn vàcó số thế hệ hằng năm nhiều hơn so với những loài có quan hệ họ hàng gần gũi vớichúng ở vùng ôn đới.Ở động vật đẳng nhiệt. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển của động vật nộinhiệt phức tạp hơn nhiều so với động vật biến nhiệt. Nhiệt độ thấp tuy làm chậm sựtăng trưởng, nên sự trưởng thành sinh dục cũng bị chậm lại và vì thế kích thước cơthể của con vật tăng lên. Khi nhiệt độ môi trường lên quá cao hoặc xuống quá thấpsẽ gây trạng thái ngủ hè, ngủ đông. Các động vật biến nhiệt tiến hành ngủ hè khinhiệt độ môi trường quá cao và độ ẩm xuống thấp, phổ biến ở một số côn trùng vàthú.Sự sinh sản của nhiều loài động vật chỉ tiến hành trong một phạm vi nhiệt độ thích“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”15HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015hợp nhất định. Nếu nhiệt độ môi trường không thích hợp [cao hoặc thấp] sẽ làmgiảm cường độ sinh sản hoặc làm cho quá trình sinh sản đình trệ, vì nhiệt độ môitrường đã ảnh hưởng đến chức năng của cơ quan sinh sản.Để thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ của môi trường, ở động vật có những hìnhthức điều hòa nhiệt .- Sự điều hòa nhiệt hóa học : là quá trình tăng mức sản ra nhiệt của cơ thể do tăngquá trình chuyển hóa các chất để đáp ứng lại sự thay đổi nhiệt độ của môi trường.Top of FormBottom of Form- Sự điều hòa nhiệt vật lý : là sự thay đổi mức tỏa nhiệt, khả năng giữ nhiệt hoặcngược lại phát tán nhiệt dư thừa. Sự điều hòa nhiệt vật lý thực hiện nhờ các đặcđiểm về hình thái, giải phẩu của cơ thể như có lông mao, lông vũ, hệ mạch máu,lớp mở dự trữ dưới da …- Hình thành các tập tính để giữ thăng bằng nhiệt. Trong quá trình sống, động vậtđã hình thành những tập tính giữ cân bằng nhiệt có hiệu quả nhất để thích nghi vớinhiệt độ của môi trường.Ví dụ như ong, khi nhiệt độ trong tổ thấp hơn nhiệt độ môi trường ngoài, để cânbằng nhiệt chúng đồng loạt đập cánh trong một thời gian.Ở động vật đẳng nhiệt, nhờ sự phát triển và hoàn chỉnh cơ chế điều hòa nhiệt và sựhình thành trung tâm điều khiển nhiệt ở não bộ và giữ cho nhiệt độ cơ thể ổn định,ít phụ thuộc vào môi trường ngoài. Đó là đặc điểm tiến hóa của động vật. Ngoài ra,một đặc điểm thích nghi khá độc đáo để điều hòa nhiệt độ ở động vật đẳng nhiệt làtập tính tụ hợp lại thành đám. Ví dụ chim cánh cụt ở vùng gió và bảo tuyết đã biếttập trung lại thành một khối dày đặc. Những con chim đứng ở vòng ngoài cùng saumột thời gian chịu rét đã chui vào giữa đám và cả đàn chuyển động chậm chạpvòng quanh, do đó ở ngoài môi trường nhiệt độ rất thấp nhưng nhiệt độ bên trongđám đông vẫn giữ được 370C.Nhờ sự kết hợp các phương thức điều hòa nhiệt [hóa học, vật lý và tập tính] màđộng vật có khả năng thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ ở các vùng trên trái đất.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”16HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 20153. Sự thích nghi của sinh vật với điều kiện nước và độ ẩm.3.1. Ý nghĩa của nước đối với sinh vậtSau nhân tố nhiệt độ, nước [độ ẩm] là một nhân tố sinh thái vô cùng quan trọng.Trong lịch sử phát triển của sinh giới trên bề mặt trái đất luôn luôn gắn liền với môitrường nướcCác sinh vật đầu tiên xuất hiện trong môi trường nước. Quá trình đấu tranh lênsống ở cạn, chúng cũng không tách khỏi môi trường nước.Nước cần thiết cho quá trình sinh sản. Sự kết hợp của các giao tử hầu hết được thựchiện trong môi trường nước, nước cần thiết cho quá trình trao đổi chất.Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 – 90% khối lượng cơthể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ở một sốcây mọng nước, ở ruột khoang [ví dụ: thủy tức].Nước là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ.Nước là môi trường hoà tan chất vô cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ vàhữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật.Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể.Cuối cùng nước giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật,nước còn là môi trường sống của nhiều loài sinh vật.3.2. Độ ẩm không khí: một trong những dạng nước có tác dụng đến đời sốngsinh vật.Độ ẩm không khí được đặc trưng bằng những đại lượng sau:+ Độ ẩm tuyệt đối [HA]: là lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí tính bằnggam ở một thời điểm nhất định .+ Độ ẩm tương đối: là tỷ số phần trăm áp suất hơi nước thực tế [a] trên áp suất hơinước bảo hòa A trong cùng một nhiệt độ. Ví dụ: ở 150C – áp suất hơi nước bảo hòaA = 12,73mmHg, áp suất hơi nước thực tế là 9,56 mmHg. Độ ẩm tương đối củakhông khí := 0,75 hay d = 75%Độ ẩm tương đối của không khí thay đổi tùy theo nhiệt độ, cho nên cùng một lượngnước trong không khí mà nhiệt độ khác nhau thì độ ẩm tương đối khác nhau.Đối với động vật, khi độ ẩm tương đối thấp làm chậm sự trao đổi chất, ngoài ra độ“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”17HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015ẩm còn ảnh hưởng đến hoạt động chung của động vật. Muỗi Culex fatigans chỉ hútmáu khi độ ẩm tương đối trên 40%. Loài cánh cứng ăn gỗ Passalus cornutus sốngthành từng nhóm nhỏ dưới vỏ cây khô, khi độ ẩm tăng hoạt động của chúng giảmđi, khi độ ẩm giảm hoạt động của chúng tăng lên.Độ ẩm ảnh hưởng rất mạnh lên chức năng sống của cơ thể. Gamintor đã nghiên cứuảnh hưởng đó ở loài châu chấu Locusta migratoria, một loài côn trùng gây tổn hạikinh tế cho nhiều nước. Ông đã chỉ ra rằng ở độ ẩm tương đối 70% tốc độ chín sinhdục và sinh sản của loài này đạt tối đa.Ở trên cạn, sự phân bố nước không đồng đều trong các môi trường có các điều kiệnsinh thái khác nhau, đòi hỏi các cơ thể sống phải có phương thức duy trì sự cânbằng nướcDựa vào khả năng điều chỉnh chế độ nước, thực vật trên cạn được chia ra làm hainhóm cơ bản : thực vật vững bền về nước [thực vật hằng cân bằng nước] và thựcvật linh động về nước [thực vật thân nước].Thực vật vững bền về nước [thực vật hằng cân bằng nước]: là nhóm thực vật duytrì sự cân bằng nước trong suốt cả ngày. Lỗ khí của chúng phản ứng rất nhạy đốivới sự thiếu nước, nên hạn chế được lượng hơi nước thoát ra ngoài. Hệ rễ cũng cókhả năng lấy nước tốt. Chúng dự trữ nước trong tất cả các bộ phận [rễ, vỏ thân, gỗvà lá] và ổn định được sự cân bằng nước. Nhóm này gồm nhiều loại cây gỗ, cácloài cỏ thuộc họ Lúa [Poaceae], họ Đậu [Fabaceae], các cây sống trong bóng và câymọng nước.Thực vật linh động về nước [thực vật thân nước] là nhóm thực vật không thể điềuhòa sự vận chuyển nước, hay đúng hơn là không có khả năng điều chỉnh tích cựcchế độ nước của mình, lượng nước trong mô phụ thuộc nhiều vào độ ẩm của môitrường xung quanh. Chúng hút nước ở dạng sương, sương mù, nước mưa dễ dàngvà chúng cũng sử dụng phóng khoáng các loại nước đó. Trong thời kỳ khô ráo,chúng có thể mất hết nước và sống tiềm sinh. Thuộc nhóm này có các loài tảo lụcsống trên vỏ cây; đất ẩm trong rừng, rêu, dương xỉ và cả một vài loài thực vật cóhoa.- Các nhóm thực vật liên quan đến chế độ nước: người ta chia thực vật trên cạn ra 4nhóm sinh thái cơ bản : nhóm cây ngập nước định kỳ, nhóm cây ưa ẩm, nhóm cây“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”18HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015chịu hạn và nhóm cây trung sinh.Nhóm cây ngập nước định kỳ. Bao gồm những loài thực vật sống trên đất bùn dọcbờ sông, cửa sông, cửa biển chịu tác động định kỳ của thủy triều.Nhóm cây ẩm sinh [ưa ẩm]: bao gồm những cây sống trên đất ẩm [bờ ruộng, bờao, bờ suối, trong rừng ẩm]. Môi trường sống của chúng bão hòa hơi nước, do vậychúng không có những bộ phận bảo vệ sự bay thoát hơi nước.Nhóm cây này phân biệt hai nhóm nhỏ: nhóm cây ưa ẩm chịu bóng và nhóm cây ưaẩm ưa sáng. Ở hai nhóm cây này có các đặc điểm hình thái giải phẩu và nơi sốngkhác nhau.+ Nhóm cây ưa ẩm chịu bóng bao gồm phần lớn là những cây sống ở dưới tán rừngẩm, ven suối. Ở 2 mặt lá có lỗ khí nhưng ít, lỗ khí luôn luôn mở, nhiều khi có các lỗnước [thuỷ khổng] ở mép lá, lá rộng; mỏng, màu lục đậm do có hạt diệp lục lớn, bềmặt lá có tầng cutin mỏng, mô giậu kém hoặc không phát triển. Khi mất nước câybị héo rất nhanh.+ Nhóm cây ưa ẩm ưa sáng, các loài cây này có một số tính chất của cây ưa sángnhư có lá nhỏ, cứng; dày, ít diệp lục nhưng không chịu được hạn. Chúng thườngphân bố ven hồ, ven bờ ruộng [như cây rau bợ nước [Marsilea quadrifolia], một sốloài thuộc họ Cói [Cyperaceae].Nhóm cây hạn sinh [chịu hạn]: là những loài thực vật sống được trong những điềukiện khô hạn nghiêm trọng và kéo dài, lúc đó quá trình trao đổi chất của chúng yếunhưng không đình chỉ. Chúng phân bố ở sa mạc và bán sa mạc, thảo nguyên, savanvà vùng đất cát ven biển.Ở vùng nhiệt đới, điều kiện khô hạn thường gắn liền với cường độ chiếu sángmạnh, nhiệt độ cao nên những cây chịu hạn cũng là những cây ưa sáng và chịunóng.Cây chịu hạn được chia làm hai dạng chủ yếu: dạng cây mọng nước và dạng cây lácứng.+ Dạng cây mọng nước bao gồm các cây thân thảo, cây nhỏ trong các họ Thầu dầu[Euphorbiaceae], họ Xương rồng [Cactaceae], họ Rau muối [Chenopodiaceae], họDứa [Bromeliaceae], họ Thuốc bỏng [Crassulariaceae], họ Hành [Liliaceae] …Chúng sống ở các vùng sa mạc và những nơi khô hạn kéo dài.“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”19HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015Hoạt động sinh lý của cây mọng nước yếu và do trao đổi chất với môi trường ngoàiít nên sinh trưởng rất chậm. Cây mọng nước chịu đựng được nhiệt độ cao rất tốt,chúng có thể chịu được nhiệt độ 60 – 650C, đó là do chúng giữ được lượng nướcliên kết lớn, lượng nước liên kết trong cơ thể chúng có thể đạt tới 60 – 65% tổnglượng nước trong cơ thể [cây mọng nước chứa từ 90-98% nước so với khối lượngcơ thể]+ Cây lá cứng: bao gồm phần lớn thuộc họ Lúa [Poaceae], họ Cói [Cyperaceae],một số loài cây gỗ thuộc họ Thông [Pinaceae], họ Phi lao [Casuarinaceae], họ Sổ[Dilleniaceae] … chúng thường sống ở những vùng có khí hậu khô theo mùa,savan, thảo nguyên, …Cây lá cứng có lá hẹp, nhỏ. Lá được phủ nhiều lông trắng bạc có tác dụng cáchnhiệt. Tế bào biểu bì có thành dày, tầng cutin dày, gân lá phát triển. Một số loài cólá biến thành gai hoặc thùy lá biến thành gai ...Cây lá cứng có chất nguyên sinh cókhả năng chịu hạn cao, lực hút của rễ mạnh; nhờ vậy mà khi gặp khô hạn chúng cóthể hút được nước. Cường độ thoát hơi nước cao có tác dụng chống nóng cho cây.Nhóm cây trung sinh: nhóm cây này có những tính chất trung gian giữa cây hạnsinh và cây ẩm sinh. Chúng phân bố rất rộng từ vùng ông đới đến vùng nhiệt đớichẳng hạn như những loài cây gỗ thường xanh ở vùng nhiệt đới, rừng thường xanhẩm á nhiệt đới, cây lá rộng xanh mùa hè ở rừng ôn đới ... Phần lớn cây nông nghiệplà cây trung sinh.3.4. Động vật thích nghi với nước và độ ẩmTùy theo sự đáp ứng của động vật với chế độ nước, có thể chia động vật thành cácnhóm sau :- Động vật ẩm sinh [ưa ẩm]: gồm những động vật có yêu cầu về độ ẩm hay lượngnước trong thức ăn cao, các loài động vật chỉ sống được ở môi trường cạn có độ ẩmcao hoặc không khí bão hòa hay gần bão hòa hơi nước. Khi độ ẩm quá thấp, chúngkhông thể sống được vì trong cơ thể của chúng thiếu cơ chế dự trữ và giữa nước.Hầu hết ếch, nhái trưởng thành, giun ít tơ, một số động vật ở đất, ở hang ... thuộcnhóm này.- Động vật hạn sinh [ưa khô]: các động vật sống trong môi trường thiếu nước nhưsa mạc, núi đá vôi, đất cát ven biển ... chúng có khả năng chịu độ ẩm thấp, thiếu“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”20HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015nước lâu dài, có nhu cầu nước thấp, lấy nước từ thức ăn, thải phân khô, bài tiết ítnước tiểu, một số [lạc đà] sử dụng cả nước nội bào [ô xy hoá mỡ dự trữ].- Động vật trung sinh: bao gồm các loài động vật trung gian giữa hai nhóm trên,có yêu cầu vừa phải về nước hoặc độ ẩm. Phần lớn các loài động vật ở vùng ôn đớivà nhiệt đới gió mùa thuộc nhóm này.4. Thích nghi của sinh vật với đất4.1. Khái niệmĐất là môi trường sống của sinh vật trên cạn, đặc biệt là thực vật và các loài độngvật sống trong đất. Đất là tổ hợp của giá thể khoáng được nghiền vụn cùng với cácsinh vật trong đất và những sản phẩm hoạt động sống của chúng. Đất được xem làmột trong những hệ sinh thái quan trọng cấu trúc nên sinh quyển.4.2 Thành phần của đấtCác vật liệu khoáng, chất hữu cơ, không khí và nước là 4 thành phần chính của đất.-Vật liệu khoáng: Chất khoáng của đất nhận được từ sự phong hoá của đá mẹ vàcác chất hoà tan được đem đến từ các lớp đất phía trên. Cấu trúc của nó được xácđịnh bởi kích thước và số lượng của các cấu tử có kích thước khác nhau.- Vật chất hữu cơ: Vật liệu này có được từ các mảnh vụn và sự phân huỷ các chấthữu cơ trong lớp “rác hữu cơ từ sản phẩm rơi rụng của thực vật” [lớp O]. Tuỳ thuộcvào điều kiện môi trường, rác rưởi và mảnh vụn của lớp O có thể bị bẻ vụn hoàntoàn trong vòng 1 năm, trong hoàn cảnh khác có thể lâu hơn. Những thành viêntham gia phân huỷ chúng là giun đất. Chúng ăn các chất hữu cơ và khoáng, rồi thảira “phân”.[Lớp O, A1,...là tên gọi các lớp đất từ trên xuống dưới theo phẫu diện tổng quát củađất]- Không khí và nước: không khí và nước chiếm các khoảng trống giữa các cấu tửđất. Không khí nhiều khi nước ít, còn khi nước nhiều thì không khí giảm. Thànhphần khí của đất tương tự như thành phần khí trong khí quyển. Chúng được khuếchtán vào từ khí quyển, tuy nhiên hàm lượng O2 thường thấp, còn CO2 lại cao do cácchất hữu cơ bị phân giải bởi nấm vi khuẩn,.... Nước chứa các chất vô cơ và hữu cơhoà tan tạo nên “dung dịch đất” thuận lợi cho sự sử dụng của sinh vật, đặc biệt là rễcủa thực vật“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”21HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015- Phức keo: phức keo [colloidal complex], một liên kết chặt chẽ của mùn đã đượccắt nhỏ và đất khoáng, nhất là sét được xem là trái tim và linh hồn của đất[Kormondy, 1996]. Nó gây ảnh hưởng lên khả năng giữ nước của đất và nhịp điệuluân chuyển các chất qua đất đồng thời là nguồn dinh dưỡng của thực vật.4.3. Tính chất của đấtĐất có những tính chất vật lý, hoá học và sinh học đặc trưng.- Cấu trúc của đất được thể hiện qua tỷ lệ thành phần kích thước của các hạt đất, từnhỏ đến lớn. Sỏi có đường kính trên 2mm, cát thô: 0,2 – 2,0mm, cát mịn 20mm,limon: 2 – 20mm và các hạt keo đất nhỏ hơn 2mm . Đất thường có sự pha trộn cácdạng hạt với những tỷ lệ khác nhau để cho các dạng đất như đất sét, đất thịt nhẹ, đấtthịt nặng, đất cát, cát pha...Đất cát rất thoáng, nhưng khả năng giữ nước kém; đất quá mịn có khả năng giữnước tốt nhưng lại yếm khí. Đất chặt có các khe đất hẹp hơn 0,2 – 0,8mm thì lônghút của rễ không có khả năng xâm nhập vào để lấy nước và muối khoáng, nhiềuloài động vật đất có kích thước lớn hơn không thể cư trú được- Nước trong đất tồn tại dưới hai dạng: nước liên kết với các phân tử đất và nước tựdo. Nước tự do có giá trị thực tế đối với đời sống sinh vật, nó không chỉ cung cấpnước cho sinh vật mà còn là dung môi hoà tan các muối dinh dưỡng cung cấp chothực vật, động vật và vi sinh vật.- Do chứa các muối có gốc acid hay baze mà đất có dạng chua [pH < 7] hoặc kiềm[pH > 7], tuy nhiên nhờ sự có mặt phong phú của muối cacbonat, giá trị pH trongđất thường khá ổn định và dạng trung tính.. Độ pH có ảnh hưởng đến sự phân bốcủa các loài sinh vật sống trong đất. Dung dịch đất chứa nhiều muối dinh dưỡngquan trọng làm nền tảng để thực vật tạo ra năng suất và đáp ứng được nhu cầu sốngđối với các loài động vật đất.Đất mặn chứa hàm lượng muối clorua cao. Trong thiên nhiên còn có các dạng đấtđặc biệt, độc lập đối với đời sống động vật như đất giàu lưu huỳnh [đất gypseux],giàu magiê [đất đolômit], đất giàu kẽm [calamine]….Ở những loại đất này các loàiđộng vật rất hiếm hoặc hầu như không gặp.- Sinh vật sống trong đất vô cùng đa dạng và phong phú, từ những vi sinh vật, tảođơn bào, động vật nguyên sinh đến những động vật khấc như giun, chân khớp, các“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”22HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015loài thú nhỏ sống trong hang. Chúng không những là thành viên của hệ sinh thái đấtmà còn tham gia vào quá trình hình thành đất.Sự phân bố của các nhóm loài sinh vật phụ thuộc vào đặc tính của các nhóm đất,nước và nguồn dinh dưỡng chứa trong đất. Chẳng hạn, các loài giun đất thườngsống ở nơi đất có độ ẩm cao, giàu mùn; các loài mối cần độ ẩm của không khí trongđất trên 50%, loài giun biển Arenicola marina sống trong các bãi cát bùn chứa tới24% nước. Trong những điều kiện hay lượng nước thấp, các loài sinh vật buộc phảidi chuyển đến những nơi thích hợp, bằng không nhiều loài phải chuyển sang dạng“ngủ” hay sống tiềm sinh trong kén.4.4. Thực vật thích nghi với đất.Chế độ ẩm, độ thoáng khí, nhiệt độ cùng với cấu trúc của đất [nhất là đất tầng mặt]đã ảnh hưởng đến sự phân bố các loài thực vật [đất nào cây đó] và hệ rễ của chúng.Hệ rễ của thực vật phân bố khác nhau tùy theo dạng sống của cây và tùy theo loạiđất. Chẳng hạn như đối với cây gỗ ở những vùng đóng băng chúng phân bố nôngvà rộng, ở nơi không có băng rễ phân bố sâu để hút nước đồng thời có rễ phân bố ởlớp mặt để lấy các chất khoáng. Đặc biệt ở các núi đá vôi do thiếu chất dinh dưỡngvà giá thể cứng [đá] nên rễ của cây gỗ phân bố len lõi vào các khe hở, có khi chúngbao quanh ôm lấy những tảng đá lớn, để lấy một phần chất khoáng, rễ tiết ra acidhòa tan đá vôi, hoặc như những cây có thân cỏ mọng nước thì phạm vi phân bố rễtrong các hốc đá do nước mưa bào mòn.Hoặc ở những vùng sa mạc có nhiều loài cây có rễ phân bố rộng trên mặt đất để hútsương đêm, nhưng cũng có loài có rễ phân bố sâu xuống đất để lấy nước ngầm.Dựa vào nhu cầu dinh dưỡng khoáng của thực vật mà người ta chia ra các dạng :- Thực vật nghèo dinh dưỡng: Sinh trưởng bình thường trên đất mỏng, nghèo chấtdinh dưỡng như thông, bạch đàn.- Thực vật giàu dinh dưỡng: Sinh trưởng tốt ở đất sâu, có nhiều chất dinh dưỡngnhư các loài thực vật ở rừng nhiệt đới.- Thực vật trung dinh dưỡng: sống và sinh trưởng ở vùng đất có độ màu mỡ trungbình.- Đối với các vi sinh vật:Trong môi trường đất có một quần xã vi sinh vật đất gồm vi khuẩn, xạ khuẩn và“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”23HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015các nấm hiểm vi [vi nấm].- Vi khuẩn có số lượng lớn nhất trong đất và chúng có hoạt động đa dạng. Mật độcủa chúng thay đổi từ một đến vài tỷ cá thể trong một gam đất.- Xạ khuẩn là những sinh vật dị dưỡng, mật độ của chúng trong đất khoảng 100.000cá thể có khi đến hàng triệu cá thể trong một gam đất. Xạ khuẩn có thể chịu đượcmôi trường khô hạn.- Nấm ở trong đất có mật độ ít hơn hai nhóm trên. Ở đất chua [pH= 4,5- 5,5] nấmchiếm ưu thế vì môi trường không phù hợp vơi hai nhóm trên. Nấm có nhiều vai tròkhác nhau trong môi trường đất, ngoài việc phân hủy cellulose, lignin. Nấm có thểlấy các chất hữu cơ và chất kích thích sinh trưởng từ mùn.4.5. Động vật thích nghi với đất- Đối với động vật đất: Động vật đất hay động vật sống trong đất rất đa dạng vàphong phú, gồm chủ yếu là động vật không xương sống. Các loài động vật này cókích thước khác nhau từ vài mm đến vài chục mm.- Các động vật hiển vi bao gồm các động vật nguyên sinh, trùng bánh xe và giuntròn với một số lượng rất lớn. Chúng sống trong nước mao dẫn hoặc ở các màngnước.- Các động vật mà mắt thường nhìn thấy được gồm các động vật chân đốt, ve, sâubọ không cánh và có cánh nhỏ, động vật nhiều chân. Chúng di chuyển theo các kheđất nhờ phần phụ hoặc uốn mình theo kiểu giun. Ngoài ra có những loài động vậtcó kích thước lớn như một số ấu trùng sâu bọ, động vật nhiều chân, giun đốt … Đốivới chúng đất là môi trường chật hẹp, cản trở việc di chuyển. Đối với nhóm độngvật này chúng có những thích nghi đặc biệt đối với điều kiện môi trường.- Đối với động vật lớn ở hang :Gồm chủ yếu là thú, có nhiều loài sống suốt đời trong hang như chuột bốc xạ[Spalax], chuột hốc thảo nguyên [Ellobius], chuột chũi Á, Âu … những loài này cónhiều đặc điểm thích nghi với điều kiện sống trong hang tối : Mắt kém phát triển,hình dạng cơ thể tròn; chắc, cổ ngắn, lông rậm và chi trước khỏe….Ngoài nhóm này, trong số động vật lớn ở hang có những loài kiếm ăn trên mặt đấtnhưng sinh sản, ngủ đông và tránh điều kiện bất lợi [khí hậu, kẻ thù] ở trong đất. Vídụ như chuột vàng [Citellus], chuột nhảy [Allactaga saltalor], thỏ, chồn [Meles].“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”24HỘI THẢO KHOA HỌC CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ 2015Ngoài những đặc điểm thích nghi với lối sống trên mặt đất [màu sắc lông, chânkhỏe …] chúng còn những đặc điểm thích nghi với lối sống đào hang như có vuốtdài, dầu dẹp và chi trước khỏe [chồn]…5. Thích nghi của sinh vật với muối khoángMuối tham gia vào thành phần cấu trúc của chất sống và các thành phần khác củacủa cơ thể. Đến nay người ta đã biết khoảng 40 nguyên tố hoá học có trong thànhphần chất sống. Trong số các nguyên tố trên, 15 nguyên tố đóng vai trò thiết yếuđối với sinh vật. Hai nguyên tố natri và clo rất quan trọng đối với động vật và 8nguyên tố khác [Bo, crom, coban, fluo, iot, selen, silic,vanadi] cần thiết cho một sốnhóm. Những nguyên tố chủ yếu tham gia vào thành phần cấu tạo của protein,gluxit, lipit gồm oxy [oxygen], hydro [Hydogen], cacbon, nitơ [Nitrogen], silic,phốt pho [Phosphor]…thành phần trung bình của các hợp chất trên rất phức tạp, cóthể biểu diễn bằng một công thức tổng quát: H2060 O1480 C1480 N16 P18 S.Các muối dinh dưỡng được sinh vật lấy từ đất hay từ môi trường nước xung quanhmình [đối với sinh vật sống trong nước] để cấu tạo nên cơ thể và tham gia vào cácquá trình trao đổi chất của sinh vật, qua đó, cũng như khi sinh vật chết đi, chúng lạiđược trả lại cho môi trường.Trong môi trường nước, muối không chỉ là nguồn thức ăn mà còn có vai trò điềuhoà áp suất thẩm thấu và ion của cơ thể, duy trì sự ổn định của đời sống trong môitrường mà hàm lượng muối và ion [nhất là các cation] thường xuyên biến động.Nước và muối đều là nguồn vật chất cung cấp cho đời sống của sinh vật, song nướccòn là dung môi hoà tan các loại muối, giúp cho thực vật có khả năng tiếp nhậnnguồn muối. Ở môi trường trên cạn, có những nơi giàu muối nhưng khô hạn, thựcvật cũng không thể khai thác được nguồn muối để tồn tại và phát triển. Mối quanhệ giữa các loại muối trong môi trường cũng tương tự như muối và nước, Chẳnghạn một cây bị đói muối nitơ thì bộ rễ không sinh trưởng được, và như vậy câycũng rơi vào tình trạng không hấp thụ được muối photpho, mặc dù trong vùng muốiphotpho không hiếm..Trong “dung dịch đất” thành phần và tỷ lệ các muối, tỷ lệ các anion và cation bịbiến động do sự biến động của pH hay sự có mặt nhiều hoặc ít các ion H+ và OH-.Trong đất có pH thấp [acid] thì nhôm, sắt, mangan, đồng, kẽm… ở trạng thái hoà“ Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống”25