Адаптації організмів до умов середовища
Адаптаціі- різні пристосування до середовища проживання, що склалися у організмів в процесі еволюції. Адаптації проявляються на різних рівнях організації живої матерії: від молекулярного до біоценотичного. Здатність до адаптації - одне з основних властивостей живої матерії, що забезпечує можливість її існування. Адаптації розвиваються під дією трьох основних чинників: спадковість, мінливість і природний (а також штучний) відбір.
Існують три основні шляхи пристосування організмів до умов навколишнього середовища: активний шлях, пасивний шлях і уникнення несприятливих впливів.
Активний шлях-посилення опірності, розвиток регуляторних процесів, що дозволяють здійснювати всі життєві функції організму, незважаючи на відхилення фактора від оптимуму. Наприклад, підтримка постійної температури тіла у теплокровних тварин (птахів і ссавців), оптимальної для протікання біохімічних процесів в клітинах.
Уникнення несприятливих воздействій- вироблення організмом таких життєвих циклів і поведінки, які дозволяють уникнути несприятливих впливів. Наприклад, сезонні міграції тварин.
Пасивний шлях-підпорядкування життєвих функцій організму зміни факторів середовища Спокій може бути різним по глибині і тривалості, багато функцій організму при цьому слабшають або не виконуються зовсім, так як рівень обміну речовин падає під впливом зовнішніх і внутрішніх факторів. При глибокому придушенні обміну речовин організми можуть взагалі не проявляти видимих ознак життя. Повна тимчасова зупинка життя отримала назву анабіозу. У стані анабіозу організми стають стійкими до різноманітних впливів. У сухому стані, коли в клітинах залишалося не більше 2% води в хімічно зв'язаному вигляді, такі організми, як коловертки, тихоходки, дрібні нематоди, насіння і спори рослин, спори бактерій і грибів витримували перебування в рідкому кисні (-218,4 ° С ), рідкому водні (-259,4 ° С), рідкому гелії (-269,0 ° С). Всякий обмін речовин припинений. Анабіоз досить рідкісне явище і є крайнім станом спокою в живій природі, стан анабіозу можливо лише при майже повній зневодненні організмів. Набагато ширше поширені в природі інші форми спокою, пов'язані зі станом зниженою життєдіяльності в результаті часткового пригнічення метаболізму. Форми спокою в стані зниженої життєдіяльності ділять на гіпобіоз (спокій вимушений) і криптобиоза (спокій фізіологічний). При гіпобіоз гальмування активності, або заціпеніння, виникає під прямим тиском несприятливих умов (при нестачі тепла, води, кисню і т. П.) І припиняється майже відразу після того, як ці умови повертаються до норми (деякі морозостійкі види членистоногих (коллемболи, ряд мух, жужелиці та ін.) зимують в стані заціпеніння, швидко відтаючи і переходячи до активності під променями сонця, а потім знову втрачають рухливість при зниженні температури). Криптобиоза - принципово інший тип спокою, він пов'язаний з комплексом фізіологічних перебудов, які відбуваються завчасно, до настання несприятливих сезонних змін, і організми виявляються до них готові. Криптобиоза широко поширений в живій природі (характерно, наприклад, для насіння рослин, цист і суперечка різних мікроорганізмів, грибів, водоростей, сплячка ссавців, глибокий спокій рослин). Стану гипобиоза, криптобиоза і анабіозу забезпечують виживання видів в природних умовах різних широт, часто екстремальних, дозволяють зберігати організми протягом тривалих несприятливих періодів, розселятися в просторі і багато в чому розширюють межі можливості і поширення життя в цілому.
Зазвичай пристосування виду до середовища здійснюється тим чи іншим поєднанням усіх трьох можливих шляхів адаптації.
Основні механізми адаптації на рівні організму:
Біохімічні адаптації - зміни у внутрішньоклітинних процесах (наприклад, зміна роботи ферментів або зміна їх кількості).
Морфо-анатомічні адаптаціі- зміни в будові організму (наприклад, видозміна листа в колючку у кактусів для зниження втрат води, яскраве забарвлення квіток для залучення запилювачів і ін.). Морфологічні адаптації у рослин і тварин призводять до утворення певних життєвих форм.
Фізіологічні адаптації - зміни в фізіології організму (наприклад, здатність верблюда забезпечувати організм вологою шляхом окислення запасів жиру, наявність целлюлозоразрушающіх ферментів у целлюлозоразрушающіх бактерій і ін.).
Етологичеськие (поведінкові) адаптаціі- зміни в поведінці (наприклад, сезонні міграції ссавців і птахів, впадіння в сплячку в зимовий період, шлюбні ігри у птахів і ссавців в період розмноження та ін.). Етологичеськие адаптації характерні для тварин.
Онтогенетические адаптації - прискорення або уповільнення індивідуального розвитку, що сприяють виживанню при зміні умов.