Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 30. Адаптації та їхнє значення

Поміркуйте

  • Як довести, що певна особливість організму зумовлена його пристосуванням до умов довкілля?

Згадайте

  • Екологічна ніша
  • Екологічні чинники
  • Природний добір

Значення пристосувальних реакцій для збереження життя

Адаптація, або пристосування, — це адекватна відповідь організму на вплив довкілля. Без розвиненої, спадково закріпленої системи пристосувань виживання будь-якої істоти в мінливому середовищі просто неможливе.

Кожен біологічний вид адаптований лише до тих умов, із якими він може зустрітися у природі: скажімо, леву навряд чи знадобляться навички полювання на акул. Відповідно, і адаптації певного організму можна розглядати як точне відображення його власної екологічної ніші. Умови, оптимальні для одного виду, часто виявляються несприятливими або навіть летальними для іншого.

Чим краще пристосований організм до певних умов, тим менше йому потрібно ресурсів для підтримання своєї життєдіяльності. Так, чим краще розвинене хутро має звір, тим менше калорій йому доводиться витрачати на обігрів свого тіла. У цьому проявляється економічність адаптованих систем.

Пристосованість організмів як результат еволюції

Як виникли адаптації? У кожній популяції індивіди дещо відрізняються один від одного за різноманітними спадковими ознаками. Деякі з цих ознак можуть виявитися цінними для виживання та одержання здорового і численного потомства, тож власники цих ознак частіше за інших передаватимуть їх у спадок наступним поколінням. Зрештою, це забезпечить закріплення цих ознак як обов'язкових для виду. Отже, адаптації є прямим результатом еволюції, а еволюція у свою чергу може бути описана як процес формування адаптацій.

Мал. 30.1. Приклад преадаптації. Щелепи у хребетних утворилися з перших двох пар зябрових дуг, первинною функцією яких було підтримання форми зябрових щілин. Дуги, що перетворился на щелепи, виділені червоним і синім кольорами

Мал. 30.2. Втрата голови у двостулкових молюсків — приклад інадаптації

Однак далеко не всі структури організму утворилися для виконання тієї функції, яку вони виконують зараз. Наприклад, середнє вухо, легені, щелепний апарат хребетних первинно були створені задля виконання зовсім інших завдань. Але в певний момент нова, додаткова функція виявилася ціннішою за первісну, і подальша еволюція органа була спрямована на поліпшення саме цієї функції. Утворення органа задовго до того, як він почав реалізовувати сучасну функцію, називається преадаптацією (мал. 30.1).

Адаптації в мінливому середовищі

Умови існування популяцій і видів змінюються. Зазвичай ці зміни призводять до поступового підлаштування існуючих адаптацій до нових умов. Однак окремі спеціалізовані структури можуть заважати подальшому розвитку пристосувань: наприклад, кактусу буде важко відтворити з голок листкові пластинки, навіть якщо вони йому знов знадобляться. Цю обмеженість подальшої еволюції, зумовлену занадто вузькими пристосуваннями, називають інадаптацією (мал. 30.2). У деяких випадках адаптації настільки втрачають актуальність, що стають шкідливими. Це так звані маладаптації.

Типи адаптацій

Виділяють декілька основних типів адаптацій.

Структурні адаптації — це фізичні складові організму, що забезпечують виживання і розмноження в певних умовах. До цього типу належать усі компоненти тіла, його контури, забарвлення, пристосування до руху, ловлі здобичі, закріплення в субстраті, розмноження тощо (мал. 30.3).

Фізіологічні адаптації — це сукупність процесів, які відбуваються в тілі у відповідь на зовнішні впливи та внутрішні потреби організму. До них належать процеси життєзабезпечення, усі форми їх регуляції залежно від умов довкілля, імунологічні, терморегуляторні, стресові та інші реакції (мал. 30.4).

Близькими до цієї групи є також фенологічні адаптації, які полягають в обранні впродовж року оптимального періоду росту, живлення, розмноження та міграції (мал. 30.5).

Поведінкові адаптації — це сукупність стереотипних активних реакцій у відповідь на характерні зміни середовища. До цього типу належать реакції полювання, втечі, агресії, турботи про потомство тощо (мал. 30.6).

Мал. 30.3. Перетинки на ногах шпонкової жаби — приклад структурної адаптації до руху у воді

Мал. 30.4. Накопичення підшкірного жиру та ущільнення шкіри в моржа — приклад фізіологічної адаптації до низької температури

Мал. 30.5. Квітування пролісків у весняний період — приклад фенологічної адаптації до нестачі світла в літньому лісі

Мал. 30.6. Токування глухаря — приклад поведінкової адаптації

Ключова ідея

Адаптації — це будь-які стереотипні відповіді організму на вплив навколишнього середовища. Вони виникають у ході еволюції шляхом природного добору і проявляються через розвиток специфічних структур, процесів, поведінкових реакцій і сезонних явищ.

Запитання та завдання

1. До якого типу адаптації можна віднести такі явища, як побудова гнізд, розкривання продихів, утворення коренеплодів? 2. Наведіть відомі вам приклади преадаптацій. 3. Поміркуйте, які форми соціальної поведінки людини можна вважати маладаптаціями.