Адаптації організму до середовища проживання

Поряд із загальною пристосованістю, що залежить від генотипу в цілому і вимірюваної виживанням і успіхом в розмноженні, в процесі еволюції виникають пристосування, або адаптації, для вирішення організмом екологічних завдань, пропонованих середовищем проживання.

Окремі адаптації – це постійно виникають у процесі розвитку життя, що змінюються, самовдосконалюється, іноді зникаючі, еволюційно обумовлені пристосування до конкретних факторів середовища. В результаті вироблення адаптації досягається стан адаптованості, або відповідності морфології, фізіології, поведінки організмів займаним ними екологічних нішах. Під екологічною нішею розуміють всю сукупність умов середовища і способу життя даного організму.

Процес вироблення адаптації відбувається постійно. У нього залучені багато ознак організму. Еволюція птахів від рептилій включала, наприклад, послідовні зміни кісток, м’язів, покривів, кінцівок. Збільшення грудини, перебудова гістологічної структури кісток, яка надала їм поряд з міцністю легкість, розвиток оперення, що зумовило кращі аеродинамічні властивості і терморегуляцію, перетворення пари кінцівок в крила забезпечило вирішення проблеми польоту. У деяких представників птахів згодом розвинулися пристосування до наземного або водного способу життя (страус, пінгвін). Вторинні адаптації захопили також ряд ознак: крила пінгвінів, наприклад, більше схожі на плавці, а їх покриви стали водонепроникні.

Одна екологічне завдання може вирішуватися шляхом вироблення різних адаптацій. Так, засобом термоізоляції у ведмедів, песців є густе хутро, а у китоподібних – жировий підшкірний шар.

Адаптації виникають у відповідь на конкретну екологічну задачу. У силу цього вони завжди відносні. Відносність адаптації полягає в обмеженості їх пристосувального значення певними умовами проживання. Так, пристосувальна цінність пигментированности метеликів березових п’ядунів в порівнянні зі світлими формами очевидна лише на закопчених стовбурах дерев. Наведений приклад показує також, що про ступінь адаптивності ознаки можна судити, лише порівнявши два його різних стани.

Пристосування утворюється тільки при наявності в генофонді виду спадкової інформації, що дозволяє змінити структуру і функції в необхідному напрямку. Так, ссавці та комахи використовують для дихання відповідно легені і трахею, які розвиваються з різних зачатків під контролем різних генів. Нерідко основу нового пристосування складає предсуществующих структура. Остання виконувала інші функції, але змінилася в такому напрямку і до такої міри, що змогла взяти на себе нові функції.

Наявність структур, здатних розширити або змінити коло функцій, називають преадаптація. Наприклад, колись у риб, що мешкали в мілководних водоймах зі стоячою і бідною киснем водою, з’явилися порожнисті вирости в передній частині стравоходу і м’язисті плавці. Перша структура сприяла вирішенню завдання дихання, а друга – переміщення по грунту. Вони дозволили деяким рибам залишати на час водойми. Спочатку такі виходи відбувалися, мабуть, в дощові дні або вологі ночі. Саме так робить в даний час американський сомик-кішка Ictalurus nebulosus. Згодом ці структури розвинулися в легені і кінцівки наземних тварин. До адаптації іноді призводить нова мутація. Включившись в систему генотипу, вона змінює фенотип в напрямку більш ефективного вирішення екологічних завдань. Цей шлях виникнення адаптації називають комбинативной.

Є кілька класифікацій адаптації. За механізмом дії виділяють пристосування пасивного захисту (висока плодючість; покровительственная, що відлякує забарвлення), активного захисту, переміщення і добування їжі (вдосконалення апарату руху, нервової системи, органів чуття; розвиток засобів нападу у хижаків), до суспільного способу життя (див. Поділ «праці» у бджіл), до співжиття з іншими організмами (симбіоз, паразитизм).

Залежно від характеру зміни розрізняють адаптації з ускладненням або спрощенням морфофізіологічні організації. Останнє типово для паразитів. За масштабом пристосування ділять на спеціалізовані та загальні. За допомогою спеціалізованих адаптацій організм вирішує конкретні завдання в вузькообмежена умовах життя виду. Наприклад, особливості будови мови муравьеда такі, що забезпечують харчування мурахами. Загальні адаптації дозволяють вирішувати багато завдань в широкому спектрі умов середовища. До них відносять внутрішній скелет хребетних і зовнішній членистоногих, гемоглобін як переносник кисню та ін.

При наявності таких адаптацій освоюються різноманітні екологічні ніші. Вони забезпечують значну екологічну та еволюційну пластичність і виявляються у представників великих таксонів організмів. Так, первинний роговий покрив предкової форм рептилій в процесі історичного розвитку дав покриви сучасних рептилій, птахів, ссавців. Масштаб пристосування виявляється в ході еволюції тієї групи організмів, у якої воно виникло вперше.

Посилання на основну публікацію