Биологическая адаптация — приспособление живых организмов к условиям внешней среды возникшее в результате эволюции. Выражается в виде внешних и внутренних изменений. Зависит от уровня приспособляемости существ к воздействию на них периодически меняющихся экологических факторов.
Чарльз Дарвин в своей теории, опубликованной 24.10.1859 г. в развернутом виде в книге «Происхождение видов путем естественного отбора», заложил принципы эволюционной биологии. Его утверждение, что биологическое разнообразие на нашей планете является результатом эволюции, сразу же поддержали многие ученые. А вот теорию естественного отбора, выступающего в качестве основного механизма эволюции, ученое сообщество признало лишь в 50-х годах прошлого века.
Статьи по теме
- Кризис среднего возраста у женщин: симптомы и возможные причины 24.06.2021
- Как понять, что тобой манипулируют и как это делается 20.11.2020
- Как превратить стресс в удовольствие от жизни 03.12.2019
- Потеря смысла жизни — в чем кроется причина внутренней пустоты 29.11.2019
Особенности и виды адаптации организмов
С помощью адаптации живые организмы достигают лучшего состояния, наиболее соответствующего новым условиям, перестраивают многие биологические и поведенческие характеристики. Адаптацию человека к изменившимся условиям жизни можно назвать двусторонним процессом. Он не только сам приспосабливается к новой обстановке, но и ее подстраивает под свои нужды и потребности, создавая действенную систему жизнеобеспечения.
Для человеческих сообществ характерны три вида адаптаций:
- биологическая — возникает в процессе эволюции, подразделяется на генотипические адаптации (видовые, генетические) и фенотипические (модификационные);
- социальная — приспособление одного индивида или целой группы к социальной среде и усвоение ими требований, норм и ценностей, характерных для этого общества;
- этническая — приспособление отдельных человеческих популяций к особенностям природной и социальной среды, характерной для районов их проживания.
Основу адаптации составляет фенотипическая изменчивость. Ее определяет генотип, наследуемый потомками. Новые признаки, отсутствующие у предков, появляются в случае мутации или наличия у родителей двух рецессивных генов, в случае гомозиготности. Сформированные при этом признаки проявляются во втором и последующих поколениях.
Уровень компенсаторных возможностей организма определяется имеющимся генотипом еще при рождении. Их невозможно расширить с помощью влияния внешних или внутренних факторов.
Что такое приспособленность
В биологии под ней понимают спектр характерных черт приспособленности организмов к среде, позволяющих выживать в конкретных условиях и продолжать род.
На адаптированность к возникающим условиям оказывает воздействие эволюция. Но она изменяется, в связи с чем любые приспособительные черты относительны.
Это интересно: География — определение, история, основные отрасли и научные дисциплины
Биологическая адаптация человека
Адаптироваться к условиям внешней среды ребенок начинает с момента рождения. Смена условий существования вызывает серьезные изменения в организме. Полная защищенность, во время нахождения в организме матери, сменяется послеродовым периодом. Во время него новорожденный должен приспособиться к прямому воздействию многих, неизвестных ему ранее факторов.
Читайте также:
Во время такой адаптации происходит:
- первый вдох и включение непрерывного процесса дыхания;
- начало газообмена в легких вызывает изменения в работе кровеносной системы;
- активация ЖКТ, связанных с ним обоняния и вкуса, других органов чувств;
- перестройка деятельности нервной системы из-за нового режима, обусловленного сном и бодрствованием;
- развитие системы терморегуляции.
Особая роль отводится развитию иммунной системы новорожденного. Она защищаей его от болезнетворных вирусов, различных инфекций и опасных бактерий.
В дальнейшем еще одной серьезной биологической адаптацией может стать для подростка пора полового созревания, связанная с быстрым ростом и изменением гормонального фона.
Изменения уклада жизни взрослого человека заставляют его приспосабливаться к новым условиям. Ему приходится адаптироваться к самостоятельной жизни, а затем особенностям семейного быта. Женщина переживает изменения организма в период беременности, процессе родов и кормления грудью. Способность быстро адаптироваться без сбоев в работе каких-либо систем помогает не только матери, но и ребенку оставаться здоровыми.
Физиологическое старение у пожилых людей требует осмысления изменений, происходящих на биологическом уровне с их организмом. Это постепенная деградация различным систем и отдельных функций, снижение умственных способностей. Людям нужно пережить биологическую адаптацию. Смириться с происходящим и настроиться на счастливую старость, необремененную высокими требованиями.
Изменение окружающей среды
Любое отклонение от нормального состояния экосистемы считается изменением окружающей среды. Изменение окружающей среды может быть результатом естественных факторов, например, когда молния вызывает лесной пожар. Оно также может быть вызвано человеческой деятельностью, такой как уничтожение тропического леса для создания сельскохозяйственных угодий. Когда экосистема быстро трансформируется, организмам, живущим в ней, может быть даже труднее приспособиться к изменениям, чем вам к потере вашего кондиционера. Они отвечают на этот вызов процессом, называемым адаптацией.
Биологические механизмы возникновения приспособительной окраски
Подобная окраска формируется благодаря случайным, полезным для определённых условий среды, мутациям в процессе существования популяции.
Возникновение бабочек с окрасом крыльев, сильно схожим с фоном её местообитания, даёт возможность оставаться незамеченными, размножаться и передавать роду данный признак.
Случайно возникающие мутационные процессы обеспечивают похожесть неспособных жалить существ на ядовитые виды.
Это интересно: Водный биом: рифы, мангры, и многое другое
Мимикрия
Мимикрия — это окраска и форма тела у безобидных животных, подражающие их ядовитым собратьям. Например, некоторые не ядовитые змеи похожи на ядовитых. Цикады и сверчки напоминают крупных муравьев. У некоторых бабочек на крыльях имеются крупные пятна, напоминающие глаза хищников.
Связи человека с природной средой
Специфика среды обитания человека заключается в сложнейшем переплетении социальных и природных условий. На заре человеческой истории именно природная среда играла решающую роль в эволюции человека, но и на сегодняшний день его биологическая сущность практически не изменилась.
Как и в глубокой древности, современному человеку для поддержания жизнедеятельности требуется физиологическая норма — примерно 2500 ккал в сутки. Естественно, что древние предки человека на добывание пищи не могли тратить больше энергии, чем получали, поедая добычу. В производство современной пищи человек имеет возможность вкладывать мощные дополнительные энергоресурсы, например топливо для машинной обработки почвы, транспортировки и переработки сельскохозяйственной продукции, энергию для производства удобрений и т. д. Эти энергетические вложения многократно превосходят мускульную силу человека. Поэтому мы можем сказать, что воздействие природных условий на современного человека в значительной степени нейтрализуется условиями социальной среды.
Эволюционное спасение
Некоторые организмы обладают способностью реагировать на изменения окружающей среды путем быстрого развития адаптаций. Экологический отбор полезных признаков может быть настолько предвзятым, что процесс адаптации заметен только в пределах одного поколения. Чем короче продолжительность жизни организма, тем быстрее изменение передается всей популяции. Такая быстрая адаптация называется эволюционным спасением.
Вредоносное цветение водорослей. Фото: Aerial Associates Photography, Inc. by Zachary Haslick
Адаптация планктона к недавнему увеличению вредоносного цветения водорослей — хороший пример эволюционного спасения. Планктон, как правило, не мог поедать вредоносные цветения водорослей. Однако некоторые виды планктона имели генетические вариации, которые позволяли им переносить водоросли. Продолжительность жизни планктона составляет всего несколько дней. Это позволило быстро адаптироваться, и в течение нескольких лет вся популяция планктона могла есть цветущие водоросли.
Относительный характер приспособленности
Признаки определяются конкретными условиями среды. Так, на суше рыба не способна к дыханию, так как не происходит поступление кислорода в жабры. Зелёный окрас насекомых служит спасением от птиц и животных лишь при их нахождении на зелёных частях растения.
Слаборазвитые ноги и удлинённые крылья ласточки хотя и очень помогают ей при полёте, но будут существенным недостатком при передвижении птицы по земле.
Адаптации, защищающие от одного вида, не смогут спасти от иного.
К примеру, панцирь степной черепахи спасает от множества хищников, но не защитит её от некоторых хищных птиц, которые сбрасывают животное с какой-либо высоты. Колючки ежа не смогут спасти его от хищников, если те бросят его в воду. Ядовитые змеи беззащитны перед мангустами.
Белую куропатку, которую сложно заметить на белом снегу, поможет выявить тень. Организмы с новыми признаками, действующими в конкретном промежутке времени, могут легко погибнуть, выйдя за диапазон. Продолжают жить лишь особи, приспособившиеся к изменённой среде при естественном отборе.
Приспособленность растений к опылению насекомыми
С целью привлечения насекомых у растений формируются цветки. Они обычно открывают их, лишь когда пролетают конкретно те виды насекомых, с которыми растение «взаимодействует». В дневное время воздух заполняется запахами липы, клевера и прочих растений, опыляемых пчёлами.
Гвоздики и петунии опыляют ночные бабочки, в связи с чем интенсивное выделение пахучих веществ у них стартует с приходом сумерек. Адаптацией к опылению конкретным насекомым выступает и местонахождение частей околоцветника и их форма. Соцветие – приспособление цветковых, во много раз увеличивающее шансы опыления.
