Сторінка 1 з 11

Всі біологічні системи, від особини до біосфери, характеризуються постійною адаптацією до умов навколишнього середовища. У результаті створюється динамічна рівновага, пов’язане з певним набором екологічних факторів. Достатньо змінити один з цих факторів, щоб рівновагу змінилося. Якщо межі можливості адаптації перевищені, рівновага порушується, що призводить до загибелі індивідуумів або до руйнування системи.

Термін «гомеостаз» означає здатність організму, популяції, співтовариства або будь-який інший біологічної системи підтримувати стан рівноваги при змінах середовища існування (наприклад, при різкому похолоданні або посухи).

Основні закони адаптації. Процесами адаптації управляють різні закони. Закон лімітуючих факторів (закон мінімальних факторів), відкритий німецьким хіміком Юстасом фон Лібіх в XIX столітті, стверджує, що реакція живих організмів залежить від екологічного чинника, який присутній у середовищі в мінімальній кількості. Це може бути, наприклад, мінеральний елемент живлення (фосфор, азот, калій, магній), який міститься в грунті в невеликій кількості і обмежує ріст рослин.

Згідно ще одному закону, «закону толерантності», для індивідуума, популяції або будь-який інший більш складної екологічної системи існує область значень, так званий «інтервал витривалості», в межах якого можливе її розвиток. У межах цього інтервалу виділяються оптимальні значення, при яких будь-яка екологічна характеристика (зростання, розмноження і т. д.) буде максимальною. За межами оптимуму існує зона меншою сприятливості, в межах якої виживання все ще можливо, але екологічні характеристики прагнуть до нуля.

Поєднання двох основних обмежувальних факторів дозволяє скласти діаграму умов, в яких може існувати вид або певний біоценоз.

Основні типи адаптації. В залежності від характеру адаптації до екологічних факторів виділяють фізіологічну та морфологічну адаптацію. Фізіологічна адаптація характеризується зміною обміну речовин, який дозволяє розглянутої біологічній системі розвиватися в крайніх екологічних умовах, тобто за межами нормального інтервалу толерантності. Так, популяцію риб можна поступово пристосувати до дуже теплій воді, якщо максимально стерпну температуру підвищити, наприклад, з 26 до 38 ° С.

Для безхребетних тварин фізіологічної адаптацією є діапауза, при якій тварина приймає певну форму життєвого циклу (наприклад, личинка). Для неї характерна зупинка в розвитку, яка дозволяє організму пережити несприятливий кліматичний період.

Більш складне пристосування виражається в зміні форми індивідуума при впливі на нього одного або декількох екологічних факторів. Так, якщо стрілолист росте на берету річки, він утворює розетку листя, потужну кореневу систему і ланцетовидні листя і, навпаки, має прямостояче стебло, слаборозвинену кореневу систем) ‘і витягнуті колінчаті листя, якщо росте у воді. Кожен з цих морфологічних типів – приклад адаптації до навколишнього середовища.

Природний відбір і екологічна адаптація. Якщо зміна триває довго, популяції піддаються генетичному відбору, який дозволяє їм щонайкраще пристосуватися до нових умов. В процесі еволюції з’являються екотипів. Гарним прикладом є деревій (Achillea lanulosa). На рівнині він являє собою рослина до 80 см заввишки, а в горах, навпаки, має розеткові форму (листя, зібрані біля поверхні грунту), і його висота не перевищує 20 см. Це не що інше, як результат адаптації до сильного холоду і снігу . Якщо насіння деревію, зібрані в горах, посіяти на рівнині, то з них виростуть рослини з ознаками високогірних форм. Отже, тут ми маємо справу з екотипів.

Ще один більш загальний приклад, що демонструє роль природного добору при адаптації до екологічного фактору, – мімікрія. Тут відбувається адаптація до біотичних чинників – хижацтву. У ході зміни поколінь відбиралися види, що імітують субстрат, тобто щось невидиме для хижаків, наприклад, тулуб деяких мешкають на деревній корі комах імітує лишайники, часто ростуть на деревах. В іншому випадку мімікрія призводить до того, що вид-жертва імітує отруйний вид (деякі метелики імітують метеликів з сімейства Danaidae, в організмі яких містяться алкалоїди, не перетравлюється птахами та іншими комахоїдними) або вид-хижак (наприклад. Calligo, метелики Амазонії, чиї крила схожі на голову хижого нічного птаха).

Цікаві записи

Залиште коментар

*

Сторінка 1 з 11