Адаптации в эволюции: возникновение и классификация адаптаций
Выживаемость вида как целого может достигаться формированием и
совершенствованием общевидовых и индивидуальных адаптаций (приспособлений).
Адаптации – это комплекс
морфофизиологических и поведенческих особенностей особи, популяции или вида,
обеспечивающий успех в конкуренции с особями, популяциями, другими видами и
устойчивость их к воздействию факторов абиотической среды.
Сама эволюция является по существу непрерывным процессом образования
адаптаций, происходящим по следующей схеме: интенсивность размножения – борьба
за существование – избирательная гибель – естественный отбор –
приспособленность. В природе часто происходят мутации. Часть из них попадает
под действие естественного отбора. Если мутация помогает организму выжить в
данных условиях среды, то она при размножении передается потомкам. Таким
образом в популяциях постепенно идет накопление мутаций.
Согласно данным Н.В. Тимофеева-Ресовского и других (1969 г.) при классификации адаптаций
выделяют несколько принципов и соответствующих им групп адаптаций. Адаптации
классифицируют по происхождению, по принадлежности к разной среде, по
эволюционному масштабу, по характеру возникающих изменений, по длительности
сохранения в онтогенезе. По происхождению выделяют
адаптации, возникающие преадаптивным, комбинативным и постадаптивным путями.
По принадлежности к разной среде
различают генотипические (онтогенетические), популяционно-видовые,
биоценотические адаптации.
По эволюционному масштабу адаптации
подразделяются на специализированные и общие.
По характеру возникающих изменений
адаптации бывают упрощающие строение системы, усложняющие строение, сохраняющие
строение систем и уровень сложности.
По длительности сохранения в онтогенезе
есть кратковременные, повторяющиеся и постоянные адаптации.
Адаптация затрагивает разные стороны жизненных процессов организмов и
поэтому, кроме отмеченных, выделяют еще такие типы адаптаций как
морфологические, физиологические, биохимические, поведенческие. Морфологические
адаптации связаны с изменением строение тела. Например, у теплокровных
животных при продвижении на север отмечается увеличение средних размеров тела
(правило Бергмана), что уменьшает относительную поверхность и теплоотдачу. У
растений в северных широтах и высокогорных районах есть стелющиеся и
подушковидные формы, меньше повреждаемые сильными ветрами и лучше согреваемые
солнцем. Наглядна такая морфологическая адаптация как защитная окраска,
скрывающая животных на фоне среды. Защитная окраска представлена двумя
основными типами: покровительственной и предостерегающей. Покровительственная
окраска очень важна для видов животных, не имеющих эффективных средств защиты
от хищников. Благодаря ей, животные становятся менее заметными на фоне
местности. На севере чаще встречается белая или светлая окраска, помогающая
маскироваться на снегу (белые медведи, полярные совы, песцы, детеныши
ластоногих - бельки). У ряда животных появилась окраска, образованная
чередованием светлых и темных полос или пятен, делающая их менее заметными в
кустарниках и густых зарослях (тигры, молодые кабаны, зебры, пятнистые олени).
Некоторые животные способны очень быстро менять окраску в зависимости от
условий (хамелеоны, осьминоги, камбала). При маскировке форма тела и его
окраска делают животных похожими на листья, сучки, ветви, кору или колючки
растений (часто встречается у насекомых, обитающих на растениях). Защитное
значение у животных имеет и мимикрия (подражание). В этом случаи окраска
и форма тела у безобидных животных становятся похожими на таковые ядовитых
организмов. Например, некоторые неядовитые змеи похожи на ядовитых. Цикады и
сверчки напоминают крупных муравьев. При предостерегающей или угрожающей окраске
у животных, представляющих опасность для других, имеются яркие окраски,
ядовитые или пахучие железы. Столкнувшись с ними, животные-хищники в дальнейшем
не нападают на такие организмы, которые по внешнему виду похожи на хорошо
защищенный вид. Физиологические
адаптации связаны с перестройкой обмена веществ у организмов. Примером
является появление теплокровности и терморегуляции у птиц и млекопитающих. В
более простых случаях – это приспособление к определенным формам пищи, солевому
составу среды, высоким или низким температурам, влажности или сухости воздуха и
почвы. Биохимические адаптации связаны с образованием определенных
веществ, облегчающих защиту от врагов или нападение на другие организмы. Сюда
можно отнести яды змей, скорпионов, пауков, облегчающие им охоту; антибиотики
грибов и бактерий, защищающие их от конкурентов; токсины растений,
предохраняющие их от выедания; пахучие вещества клопов и некоторых других
насекомых, отпугивающие врагов. К биохимическим адаптациям относится и особая
структура белков, липидов у организмов,
устойчивым к высоким и низким температурам (теплолюбивых и холодолюбивых), позволяющая им
существовать в горячих источниках, вулканических почвах или в условиях вечной
мерзлоты. Поведенческие адаптации связаны с изменением поведения в тех
или иных условиях. Например, забота о потомстве приводит к лучшему выживанию
молодых животных и повышает устойчивость их популяций. В брачные периоды многие
животные образуют отдельные семьи, а зимой объединяются в стаи, что облегчает
им пропитание или защиту (волки, многие виды птиц).
Источник: http://studopedia.net