Тема. Адаптації організмів до середовища існування

1. Адаптації, їхнє значення

Пристосування організмів до умов навколишнього середовища називають адаптацією. Під адаптаціями розуміють будь-які зміни в структурі та функціях організмів, що підвищують їхні шанси на виживання.

Здатність до адаптацій — одна з основних властивостей життя взагалі, оскільки забезпечує і саму можливість його існування, і можливість організмів виживати та розмножуватися. Адаптації проявляються на різних рівнях: від біохімії клітин і поведінки окремих організмів до будови й функціонування угруповань та екологічних систем. Адаптації виникають і розвиваються в ході еволюції видів.

2. Шляхи пристосування організмів до умов існування

Активний шлях — це шлях, що сприяє посиленню опірності, розвитку регуляторних процесів, які дозволяють здійснювати всі життєві функції організмів, незважаючи на несприятливі фактори. Наприклад, теплокровні тварини — птахи й ссавці. Живучи в умовах мінливої температури, підтримують усередині себе постійну температуру, що є оптимальною для біохімічних процесів у клітинах тіла. Цілком очевидно, що такий активний опір впливу зовнішнього середовища потребує великих витрат енергії, яку їм необхідно постійно поповнювати, а також спеціальних пристосувань у зовнішній і внутрішній будові організмів (температура тіла птахів і ссавців залишається постійною навіть при сильних морозах; пустельні членистоногі підтримують відносно постійний уміст води в тілі навіть в умовах сильної засухи).

Пасивний шлях пов’язаний з підпорядкуванням життєвих функцій організму зміні факторів середовища. Наприклад, при нестачі тепла це призводить до пригнічення життєдіяльності й зниження рівня метаболізму, що сприяє ощадливому використанню енергетичних запасів.

Компенсаторно підвищується стійкість клітин і тканин організму. Пасивний шлях адаптації до впливу несприятливих температур властивий усім рослинам і пойкілотермним тваринам. Серед ссавців і птахів переваги пасивного пристосування в несприятливі періоди року використовують гетеротермні види, що впадають у заціпеніння або сплячку. Елементи пасивної адаптації властиві й типовим гомойотермним тваринам, що живуть в умовах дуже низьких температур. Це проявляється в дещо зниженому рівні обміну, уповільненні темпів росту та розвитку, що дозволяє ощадливіше витрачати ресурси порівнянно з видами, що швидко розвиваються.

Пасивна підпорядкованість водному режиму середовища властива пойкілогідричним рослинам і тваринам, здатним переносити висихання: надґрунтовим водоростям, лишайникам, нематодам, коловерткам тощо.

Уникнення несприятливих впливів — третій можливий шлях пристосування до середовища. Загальний спосіб для всіх груп організмів — формування таких життєвих циклів, при яких найбільш уразливі стадії розвитку завершуються в найбільш сприятливі за температурними та іншими умовами періоди року. Для тварин основним способом уникнення песимальних температур є різноманітні форми поведінки. Зміни в ростових процесах рослин — деякою мірою екологічний аналог поведінки тварин. Наприклад, карликовість тундрових рослин допомагає організмам використовувати тепло приземного шару й уникати впливу низьких температур повітря. Рослини-ефемероїди в спекотних пустелях уникають засухи, устигаючи відцвісти за короткий весняний період.

Уникнення дії крайніх температур або нестачі вологи властиве організмам тією чи іншою мірою як при активному, так і при пасивному шляху адаптації до середовища. Усі три шляхи пристосування характерні й стосовно інших екологічних факторів середовища. Найчастіше пристосування виду до середовища здійснюється тим чи іншим поєднанням усіх трьох можливих шляхів адаптацій.

3. Види адаптації організмів до середовищ життя

ü Складання схеми з коментарем учителя

Основні механізми адаптації на рівні організму

1) Морфо-анатомічні — особливості будови й форми тіла, пов’язані зі способом життя; пристосування тварини або рослини, при якому вони мають зовнішню форму, що відображає спосіб взаємодії із середовищем існування, називають життєвою формою виду. При цьому різні види можуть мати подібну життєву форму, якщо ведуть близький спосіб життя (кит — ссавець, пінгвін — птах і акула — риба).

Приклади морфологічної адаптації:

Захисне забарвлення — забарвлення в організмів, які живуть на відкритих просторах. Наприклад: білий ведмідь, тигр, зебра, змії.

Маскування — форма тіла й забарвлення зливаються з навколишніми предметами. Наприклад: морська голка, морський коник, гусениці деяких метеликів, паличник.

Мімікрія — здатність менш захищеного виду наслідувати більш захищений з метою самозбереження. Наприклад, муха-дзижчалка наслідує осу; деякі змії. Необхідно, однак, щоб чисельність виду-наслідувача була значно менша за чисельність моделі. Якщо це не так, то мімікрія не дає користі: у хижака не виробляється стійкий умовний рефлекс на форму або забарвлення, яких слід уникати.

Попереджувальне забарвлення — яскраве забарвлення й захист від поїдання (жало, отрута тощо). Наприклад: жук сонечко, джерелянка, тропічні квакші.

Пристосування до екстремальних умов. Наприклад, верблюжа колючка має довгий корінь, що йде під землю на десятки метрів, і видозмінене листя — колючки.

Коеволюція — пристосування одних видів до інших. Наприклад, комахозапильні квіти. Процес еволюції та адаптації кожного виду не відбувається в біологічному вакуумі, незалежно від інших форм. Навпаки, часто одні види впливають на еволюцію інших. У результаті цього виникають різноманітні взаємозв’язки між видами. Деякі рослини не можуть вижити в тих районах, де відсутні комахи, що їх запилюють.

2) Етологічні (поведінкові), наприклад:

— завмирання (опосуми, деякі жуки, земноводні, птахи) і загрозлива поза (бородата ящірка, вухата круглоголовка) — захист від поїдання м’ясоїдними тваринами;

— запасання корму (кедрівка, сойка, бурундук, білка, пищуха) — переживання недостачі корму;

— пошук тваринами сприятливих місць існування, створення нір, гнізд тощо.

3) Онтогенетичні — прискорення або вповільнення індивідуального розвитку, що сприяє виживанню при зміні умов.

4) Біохімічні — проявляються у внутрішньоклітинних процесах, наприклад таких, як зміна роботи ферментів або зміна їхньої кількості.

5) Фізіологічні — наприклад, посилення потовиділення при підвищенні температури в ряду видів. Вироблене живими організмами тепло як побічний продукт біохімічної реакції може служити джерелом підвищення температури їхнього тіла. Саме тому багато організмів, використовуючи фізіологічні процеси, можуть у певних межах змінювати температуру свого тіла. Цю здатність називають терморегуляцією.

4. Проблеми адаптації людини до навколишнього середовища

Адаптація людини — одне з ключових понять в екології людини, а також у багатьох інших дисциплінах: фізіології, антропології, медичній географії, соціології, етнографії тощо.

Адаптація людини — це складний соціально-біологічний процес, в основі якого лежить зміна систем і функцій організму, мотивів, цінностей, поведінки, особистісних і професійних компетенцій людини для її пристосування до навколишнього середовища, а також активна зміна людиною самого середовища для своїх потреб (у процесі створення матеріальної та духовної культури суспільства — системи життєзабезпечення: харчування, житла, одягу, транспорту, інфраструктури, мистецтва, освіти тощо).

Виокремлюють: біологічну, соціальну, етнічну адаптації.

1) Біологічна адаптація людини — це еволюційно виниклий механізм пристосування організму людини до умов середовища. Виокремлюють фенотипічну (індивідуальну, неспадкову) адаптацію, або акліматизацію, і генотипічну (спадкову) адаптацію, що здійснюється шляхом природного добору корисних ознак.

Будь-яке зменшення пристосувальних можливостей означає водночас і зниження рівня здоров’я. Хворобу можна розглядати як порушення нормальної фізіологічної адаптації до повсякденних умов.

Залежно від тривалості дії неадекватного фактора та ступеня морфофункціональних перебудов, виокремлюють три етапи адаптації: початковий, етап несталої адаптації та довготривалої, сталої адаптації, або стану адаптивності. Неможливість забезпечити формування адекватних пристосувальних реакцій призводить до часткової адаптації (дизадаптації) або до зриву адаптації — дезадаптації.

2) Соціальна адаптація — це процес адаптації індивіда (групи індивідів) до соціального середовища для реалізації його (їхніх) потреб, інтересів, життєвих цілей. Включає пристосування до умов та характеру праці (навчання), міжособистісних стосунків, екологічного та культурного середовища, умов проведення дозвілля, побуту, а також їхню активну зміну для задоволення своїх потреб, а також зміну самого себе, своїх мотивів, цінностей, потреб, поведінки, компетенцій.

3) Етнічна адаптація — це двобічний процес біосоціального пристосування етнічних груп (спільнот) до природного й соціально-культурного середовища районів їхнього існування (його мовно-культурних, політичних, економічних, кліматично-територіальних та інших параметрів).

Поиск по сайту: