Приспособление организмов к неблагоприятным условиям среды

 

Экологические факторы среды могут выступать как:

1) раздражители (вызывают приспособительные изменения физи­ологических и биохимических функций);

2) ограничители (обусловливают невозможность существования в данных условиях);

3) модификаторы (вызывают анатомические и морфологические изменения организмов);

4) сигналы (свидетельствуют об изменениях других факторов среды). В процессе приспособления к неблагоприятным условиям среды организмы смогли выработать три основных пути избегания после­дних.

Активный путь — это путь, способствующий усилению сопротив­ляемости, развитию регуляторных процессов, которые позволяют осу­ществить все жизненные функции организмов, несмотря на небла­гоприятные факторы. Так, теплокровные животные — птицы и мле­копитающие, обитая в условиях изменчивой температуры, поддерживают внутри себя постоянную температуру, которая опти­мальна для биохимических процессов в клетках тела. Вполне очевид­но, что такое активное сопротивление влиянию внешней среды тре­бует больших затрат энергии, которую им надо постоянно воспол­нять, а также специальных приспособлений во внешнем и внутреннем строении организмов.

Пассивный путь связан с подчинением жизненных функций орга­низма изменению факторов среды. При резком ухудшении условий среды организмы разных видов могут приостанавливать свою жизнедеятельность и переходить в состо­яние так называемой скрытой жизни. Например, некоторые мелкие организмы могут полностью высыхать на воздухе, а затем возвращаться к активной жизни после пребывания в воде. Это состояние мнимой смерти называется анабиозом. Переход в состояние глубокого анабио­за, при котором практически полностью останавливается обмен веществ, существенно расширяет возможности выживания организмов в самых экстремальных условиях. Известно, что высушенные семена и споры растений, а также некоторые мелкие животные (коловратки, нематоды) способны выдержать температуры ниже -200 "С.

Примерами скрытой жизни могут быть оцепенение насекомых, зимний покой растений, спячкапозвоночных животных, сохранение семян и спор в почве, а мелких существ — в пересыхающих водоемах. Некоторые бактерии, в том числе и болезнетворные, многие годы мо­гут находиться в неактивном состоянии, пока не возникнут благопри­ятные условия для их «пробуждения» и последующего размножения.

Явление, при котором имеет место временный физиологический покой в индивидуальном развитии некоторых животных, растений, обусловленный неблагоприятными факторами внешней среды, назы­вается диапаузой.

Избегание неблагоприятных воздействий это выработка орга­низмом таких жизненных циклов, при которых наиболее уязвимые стадии его развития завершаются в самые благоприятные по темпера­турным и другим условиям периоды года.

Обычный для животных путь приспособления к неблагоприятным периодам — миграция. Так, сайгаки ежегодно уходят на зиму в мало­снежные южные полупустыни, где зимние травы в связи с сухостью климата более питательны и доступны. Однако летом травостои по­лупустынь быстро

 

Рассмотрим примеры адаптации к тем или иным факторам среды.

Морфологические адаптации. Это наличие таких особенностей внешнего строения, которые способствуют выживанию и успешной жизнедеятельности организмов в обычных для них условиях. Приме­ром подобных адаптации является выработанное в процессе длитель­ной эволюции строение организмов, обитающих в воде. Это, в част­ности, приспособления к скоростному плаванию у китообразных, к парению в воде у планктонных организмов. Растения, обитающие в пустыне, лишены листьев, и их строение наилучшим образом при­способлено к минимальным потерям влаги.

Морфологический тип приспособления животного или растения, при котором они имеют внешнюю форму, отражающую способ взаи­модействия со средой обитания, называют жизненной формой вида.

При этом paзные виды могут иметь сходную жизненную форму, если ведут близкий образ жизни. Примерами здесь могут служить кит (мле­копитающее), пингвин (птица) и акула (рыба).

Физиологические адаптации проявляются, например, в особенно­стях ферментативного набора в пищеварительном тракте животных, определяемого составом пищи. Так, верблюд способен обеспечивать потребности во влаге путем биохимического окисления собственного жира.

Поведенческие адаптации проявляются в самых различных фор­мах. Примерами могут служить формы приспособительного поведе­ния животных, направленные на обеспечение нормального теплооб­мена с окружающей средой: создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий, особенно в условиях экстремальных (очень высоких или очень низких) температур. Изве­стны суточные и сезонные кочевки млекопитающих и птиц. Приспо­собительное поведение может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования добычи, а у жертв — в определенных ответных реакциях (например, затаивание). Некоторые насекомые отпугивают хищников и паразитов резкими движениями.