Специфика адаптивных стратегий организмов.

 

Окружающая любой организм среда постоянно изменяется. На фоне таких, обусловленных космическими причинами изменений возникла жизнь на нашей планете и шла её эволюция. Одной из характернейших черт эволюционного процесса и фундаментальнейшим свойством живой природы является возникновение адаптаций. Обычно различают три уровня процесса адаптаций:

- генетический, который обеспечивает адаптацию и сохранение жизнеспособности вида в поколениях на основе генетической изменчивости;

- глубокие изменения обмена веществ, которые обеспечивают приспособления к сезонным и годичным природным циклам. У животных это обеспечивают нейрогуморальные механизмы, а у растений фитогармоны;

- быстрые изменения в ответ на кратковременные отклонения факторов среды. У животных они осуществляются нервными механизмами, ведущими к изменению поведения и быстрой обратимой тран\сфомацией обмена веществ, а у растений проявляются в реакции на смену освещенности.

Основное условие адаптации – выживание и размножение хотя бы нескольких особей в новых условиях, которые связаны с генетическим разнообразием генофонда, степенью изменения среды и величиной ареала вида (это важнейший экологический принцип). Если часть особей выжила в новых условиях, то далнейшая адаптация и восстановление численности зависят от скорости их воспроизводства, т.к. изменение признаков происходит только путем отбора в каждом поколении.

Кроме того, приспособленность к одному фактору среды (например, температуре) не дает организму такой же приспособленности к другим - это закон относительной независимости адаптаций.

Вместе с тем, любой вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его среда соответствует генетическим возможностям приспособления. Степень специализации вида характеризует термин «экологическая ниша» (Дж. Гриннел, 1928), как совокупность всех биологических характеристик вида и физических параметров его среды обитания, определяющих его условия существования, преобразование им энергии и обмен информацией с окружающей средой. Аксиома экологической адаптированности гласит, что каждый вид адаптирован к строго определенной, специфичной для него экологической нише.

Экологические ниши всех живых организмов делят на:

- специализированные, в узком диапазоне факторов;

- общие, существующие в значительном диапазоне факторов и при

резких колебаниях условий. Для видов, имеющих общие экологические ниши, существует значительно меньшая угроза вымирания, чем для имеющих узкоспециализированные ниши.

Многообразие организмов и условий их существования, а в конечном итоге экологических ниш, определило разнообразие адаптаций, которые по принципиальному значению механизмов, обеспечивающих их реализацию в природе, делят на две группы:

- механизмы, обеспечивающие адаптивный характер общего уровня

стабилизации отдельных функциональных систем и организма в целом по отношению к наиболее генерализованным и устойчивым параметрам среды;

- механизмы, поддерживающие относительное постоянство общего

уровня стабилизации путем включения адаптивных функциональных реакций при отклонении конкретных условий среды от средних значений (лабильные реакции).

Эти два уровня адаптаций действуют совместно и их взаимодействие обеспечивает точную «подгонку» функций организма к конкретному состоянию факторов среды, а в конечном итоге – устойчивое его существование в условиях сложной и постоянно изменяющейся среды.

Это осуществляется принципиально разными способами или пу-

тями, которые можно считать своеобразными адаптационными стратегиями:

- пассивным путем, который приводит к подчинению организма ходу внешних изменений факторов, возникновению определенной

степени устойчивости к их воздействию, т.е. способности сохранять функции при изменении силы действия факторов. Это

адаптация по принципу толерантности. Такой тип приспособления

формируется как характерное видовое свойство и реализуется преимущественно на клеточно-тканевом уровне;

- активным путем, когда организм с помощью специфических адаптивных механизмов компенсирует изменения, вызванные действующим фактором таким образом, что внутренняя среда оста-ется относительно постоянной. Это адаптации по резистентному типу, поддерживающие гомеостаз внутренней среды;

- избеганием неблагоприятных воздействий путем выработки таких

жизненных циклов, при которых наиболее уязвимые стадии развития завершаются в благоприятное время. К этой категории адаптаций относится периодичность ростовых процессов, ускоренное прохождение всех фаз развития в благоприятные периоды или приуроченность фаз прорастания, цветения, плодоно-

шения растений и рождение молодняка у животных к определенному времени. Все эти адаптации проявляются в различных формах:

- функционального физиологического ответа на внешние воздействия;

- структурных особенностей организма – морфологические;

- у высших животных приспособительного поведения, этологические адаптации.