Пристосованість організмів до умов зовнішнього середовища

Види рослин і тварин дивно пристосовані до умов середовища, в яких вони мешкають. Відомо величезна кількість найрізноманітніших особливостей будови, що забезпечують високий рівень пристосованості виду до середовища. У поняття «пристосованість виду» входять не тільки зовнішні ознаки, а й відповідність будови внутрішніх органів тих функцій, наприклад довгий і складно влаштований травний тракт тварин, що харчуються рослинною їжею (жуйні). Відповідність фізіологічних функцій організму умов проживання, їх складність і різноманітність також входять в поняття пристосованості.

Пристосовні особливості будови, забарвлення тіла і поведінки тварин. У тварин пристосувальної є форма тіла. Добре відомий вигляд водного ссавця дельфіна. Його рухи легкі й точні. Самостійна швидкість руху у воді досягає 40 км / год. Нерідко описують випадки, як дельфіни супроводжують швидкохідні морські судна, наприклад есмінці, які рухаються зі швидкістю 65 км / год. Пояснюється це тим, що дельфіни прилаштовуються до носа судна і використовують гідродинамічну силу хвиль, що виникають при русі корабля. Але це не їх природна швидкість. Щільність води в 800 разів вище щільності повітря. Як дельфіна вдається подолати її? Крім інших особливостей будови ідеальної пристосованості дельфіна до середовища проживання і способу життя сприяє форма тіла. Торпедовидное форма тіла дозволяє уникнути утворення завихрення потоків води, що оточують дельфіна.
Обтічна форма тіла сприяє швидкому пересуванню тварин і в повітряному середовищі. Махові і контурні пера, що покривають тіло птаха, повністю згладжують його форму. Птахи позбавлені виступаючих вушних раковин, у польоті вони зазвичай втягують ноги. В результаті птиці по швидкості набагато перевершують усіх інших тварин. Наприклад, сокіл-сапсан пікірує на свою жертву зі швидкістю до 290 км / год. Птахи швидко рухаються навіть у воді. Спостерігали антарктичного пінгвіна, що пливе під водою зі швидкістю близько 35 км / ч.

У тварин, провідних потайний, затаюватися спосіб життя, корисними виявляються пристосування, що надають їм схожість з предметами навколишнього середовища. Химерна форма тіла у риб, що мешкають в заростях водоростей (рис. 1.10), допомагає їм успішно ховатися від ворогів. Схожість з предметами середовища проживання широко поширене у комах. Відомі жуки, своїм зовнішнім виглядом нагадують лишайники; цикади, подібні з шипами тих чагарників, серед яких вони живуть. Комахи-палочники схожі на невелику буру або зелену гілочку (рис. 1.11), а прямокрилі комахи імітують лист (рис. 1.12). Плоске тіло мають риби, провідні придонний спосіб життя. Засобом захисту від ворогів служить і захисне забарвлення. Птахи, що насиджують яйця на землі, зливаються з навколишнім фоном (рис. 1.13). Малопомітні і їхні яйця, що мають пігментовану шкаралупу, і лупляться з них пташенята (рис. 1.14). Захисний характер пігментації яєць підтверджується тим, що у видів, чиї яйця недоступні для ворогів – великих хижаків, або у птахів, що відкладають яйця на скелях або закопують їх у землю, захисне забарвлення шкаралупи не розвивається.

 

Захисне забарвлення широко поширена серед самих різних тварин. Гусениці метеликів часто зелені, під колір листя, або темні, під колір кори або землі. Донні риби зазвичай забарвлені під колір піщаного дна (скати і камбали). При цьому камбали здатні ще міняти забарвлення залежно від кольору навколишнього фону (рис. 1.15). Здатність змінювати забарвлення шляхом перерозподілу пігменту в покривах тіла відома і у наземних тварин (хамелеон). Тварини пустель мають, як правило, жовто-буру або пісочно-жовте забарвлення. Однотонна захисне забарвлення властива як комахою (сарана) і дрібним ящірок, так і великим копитним (антилопи) і хижакам (лев).

Якщо фон середовища не залишається постійним залежно від сезону року, багато тварин змінюють забарвлення. Наприклад, мешканці середніх і високих широт (песець, заєць, горностай, біла куріпка) взимку мають біле забарвлення, що робить їх непомітними на снігу.
Однак нерідко у тварин спостерігається не приховує забарвлення тіла, а, навпаки, привертає увагу, демаскує. Таке забарвлення властива отруйним, палючим або жалких комах: бджолам, осам, жукам-наривників. Божу корівку, дуже помітну, птахи ніколи не скльовують через виділяється комахою отруйного секрету. Яскраву попереджає забарвлення мають неїстівні гусениці, багато отруйні змії. Яскраве забарвлення заздалегідь попереджає хижака про марність і небезпеки нападу. Шляхом «проб і помилок» хижаки швидко привчаються уникати нападу на жертву з попереджуючим забарвленням.

Захисна дія протекційною або попереджуючим забарвлення підвищується при поєднанні її з відповідною поведінкою. Наприклад, бугай гніздиться в очеретах. У хвилини небезпеки вона витягає глею, піднімає вгору голову і завмирає. У такій позі її важко виявити навіть на близькій відстані. Багато інші тварини, що не володіють засобами активного захисту, у разі небезпеки приймають позу спокою і завмирають (комахи, риби, амфібії, птахи). Застережливе забарвлення у тварин, навпаки, поєднується з демонстративною поведінкою, відлякує хижака.
Ефективність застерігає забарвлення з’явилася причиною дуже цікавого явища – наслідування, або мімікрії (від грец. Mimikos – наслідувальний). Мімікрією називається схожість беззахисного або їстівного вигляду з одним або декількома неспорідненими видами, добре захищеними і володіють застерігає забарвленням. З сонечком розмірами, формою тіла і розподілом пігментних плям дуже схожий один з видів тарганів. Деякі їстівні метелики наслідують формою тіла і забарвленням отруйним метеликам, мухи – осам. Виникнення мімікрії пов’язано з накопиченням під контролем природного добору дрібних вдалих мутацій у їстівних видів в умовах їх спільного проживання з неїстівними.
Зрозуміло, що наслідування одних видів іншим виправдано: винищенню піддається значно менша частина особин і того виду, який послужив моделлю, і виду-імітатора. Необхідно, однак, щоб чисельність виду-імітатора була значно меншою чисельністю моделі. В іншому випадку мімікрія не приносить користі: у хижак не буде вироблятися стійкий умовний рефлекс на форму або забарвлення, яку слід уникати. Яким же чином чисельність виду-імітатора підтримується на низькому рівні? Виявилося, що генофонд цих видів насичений летальними мутаціями. У гомозиготному стані ці мутації викликають загибель комах, в результаті чого високий відсоток особин не доживає до статевозрілого стану. Наслідування забарвлення шкаралупи яєць спостерігається в разі гніздового паразитизму у птахів. Звичайна зозуля, як відомо, сама не насиджує яєць, а відкладає їх гнізда інших видів. Яйця зозулі настільки схожі на яйця виду-господаря, що самка не може розрізнити їх і насиджує разом зі своїми (рис. 1.16).
Крім захисної забарвлення, у тварин і рослин спостерігаються й інші засоби захисту. У рослин нерідко утворюються голки і колючки, що захищають їх від поїдання травоїдними тваринами (кактуси, шипшина, глід, обліпиха та ін.). Таку ж роль грають отруйні речовини, «обпалюють волоски», наприклад у кропиви. Кристали щавлевокислого кальцію, що накопичуються в шипах деяких рослин, оберігають їх від поїдання гусеницями, равликами і навіть гризунами. Освіти у вигляді твердого хітинового покриву у членистоногих (жуки, краби), раковин у молюсків, луски у крокодилів, панцира у броненосців і черепах добре захищають їх від багатьох ворогів. Цьому ж служать голки у їжака і дикобраза. Всі ці пристосування могли з’явитися лише в результаті природного відбору, т. Е. Переважного виживання більш захищених особин.

Для виживання організмів у боротьбі за існування велике значення має пристосувальне поведінку. Крім затаювання або демонстративного, отпугивающего поведінки при наближенні ворога існує багато інших варіантів пристосувального поведінки, що забезпечує виживання дорослих особин або молоди. Сюди відноситься запасання корму на несприятливий сезон року. Особливо це відноситься до гризунів. Наприклад, полівка-економка, поширена в тайговій зоні, збирає зерна злаків, суху траву, корінці – всього до 10 кг. Риючі гризуни (слепиши та ін.) Накопичують шматочки коренів дуба, жолуді, картопля, степовий горошок – до 14 кг. Велика піщанка, що живе в пустелях Середньої Азії, на початку літа зрізає траву і затягує її в нори або залишає на поверхні у вигляді стіжків. Корм цей використовується в другій половині літа, восени і взимку. Річковий бобер збирає обрубки дерев, гілок тощо., Які складає в воду біля свого житла. Склади ці можуть досягати обсягу 20 м3. Запаси кормів роблять і хижі тварини. Норка і деякі тхори запасають жаб, вужів, дрібних звірків і т. Д.
Прикладом пристосувального поведінки служить і час найбільшої активності. У пустелях багато тварин виходять на полювання вночі, коли спадає спеку.
Опорні точки
1. Вся організація будь-якого виду живих організмів є пристосувальної до тих умов, в яких він мешкає.
2. Пристосування організмів до середовища проживання проявляються на всіх рівнях організації: біохімічному, цитологічному, гістологічному та анатомічному.
3. Фізіологічні адаптації – приклад відображення структурних особливостей організації в даних умовах існування.
Питання для повторення і завдання
1. Наведіть приклади пристосованості організмів до умов існування.
2. Чому у деяких видів тварин спостерігається яскрава демаскує забарвлення?
3. У чому сутність явища мімікрії?
4. Яким шляхом підтримується низька чисельність виду-імітатора?
5. Чи поширюється дія природного відбору на поведінку тварин? Наведіть приклади.

Посилання на основну публікацію