Адаптация организма к среде обитания.Адаптация

происхождение биологической целесообразности

Адаптациями называются приспособления организмов на протяжении многих поколений в определенных условиях среды, которые изменяются, они обеспечивают выживание и размножение организмов в этих условиях. Под адаптациями понимают также процесс выработки приспособленности к конкретным условиям среды. Адаптации всегда имеют относительный характер: приспособление к одним условиям среды перестает действовать в других условиях. Адаптация возникает и развивается под действием факторов органической эволюции изменчивости, наследственности и отбора природного или искусственного. Формы проявления адаптаций чрезвычайно разнообразны. По уровню организации адаптации разделяют на организму (генотипически, онтогенетические), популяционно-видовые и биоценотических. Организму адаптации охватывают все разнообразие морфологических, физиологических, биохимических, этологических признаков особей: защитная окраска, мимикрия (маскировка, подражание), коадаптации (взаимные приспособления органов для выполнения нормальной работы).

К популяционно-видовым адаптациям относятся различные типы конгруенций, уровень мутабельности, внутривидовой полиморфизм, гетерозиготность, определенная плотность популяций, уровень плодовитости и т.п.. Конгруэнция называются взаимоприспасабвливания особей, которые возникают в результате внутривидовых отношений (соответствие строения органов матери и ребенка, аппаратов размножения самцов и самок, совместное добывание пищи хищниками). К биоценотических адаптаций относятся взаимоотношения между видами в биогеоценозе.

По масштабу адаптации разделяют на специализированные и общие. Через специализированные адаптации организм решает конкретные задачи в узколокальных условиях жизни вида (строение языка в муравьеда в связи с питанием муравьями, приспособления хамелеона к жизни на деревьях). Основу нового приспособления часто составляет структура, сформировавшаяся ранее при участии естественного отбора и выкапывала определенную функцию, а при изменении условий взяла на себя и новую функцию без ущерба для старой функции. Появление структур, способных расширить или изменить круг функций, называется преадаптации.

Возникновения органической целесообразности. Органическая (биологическая) целесообразность - соответствие (гармония) между структурой, функциями, поведением организмов и средой их обитания. Она проявляется также в сходстве строения и функций отдельных частей и систем самого организма. Научное объяснение возникновению органической целесообразности дал Ч. Дарвин. По Дарвину, органическая целесообразность не является извечной и абсолютной, а вырабатывается в процессе эволюции путем естественного отбора и носит относительный характер. Но в науке долгое время и после Дарвина существовали ламарковские гипотезы, которые объясняли органическую целесообразность извечной свойством организмов адекватно отвечать на изменения среды только полезными, целесообразными изменениями. Особенно долго их придерживались в микробиологии, где факт скорого появления резистентных к антибиотикам штаммов объясняли тем, что бактерии приспособительные изменились (за Ламарком).

Наблюдениям американских генетиков супруги Дж. и Э. Ледербергом показано, что приспособление микроорганизмов к антибиотикам происходит по Дарвину. Доказано это было методом реплик (отпечатков). Кусочком стерильного бархата снимали часть колоний бактерии кишечной палочки (Escherichia coli) с агара, в котором не было антибиотика стрептомицина, и переносили в чашки Петри на питательную среду с этим антибиотиком. При таком способе сохраняется размещения колоний и всегда можно найти материнскую. Если число колоний было достаточно большим, среди них находилась хотя бы одна, которая состояла из бактерий, резистентных к антибиотику, и росла на неблагоприятном для других микроорганизмов агаре, причем материнская тоже была резистентной. В природе такая линия кишечной палочки не встречалась с антибиотиком и не могла выработать к нему адаптации. Здесь теория прямого приспособления за Ламарком оказалась несостоятельной. Следовательно, речь идет не о прямом приспособления, а о состоянии преадаптации, обусловленный наличием мутантов, в геноме которых содержался аллель, который блокировал действие антибиотика. Ген резистентности существовал давно, но не находился под контролем положительного отбора. Условия изменились и отбор изменил свое направление: он стал положительным относительно мутантов, которые хранились подбором и обеспечили выживание популяции микроорганизмов в среде с антибиотиком.

Возникновения форм, устойчивых к ядам, известно не только у микроорганизмов. Массовое, часто неоправданное применение препарата ДДТ (дуста) привело к появлению устойчивых к нему и подобных ему веществ линий вредных насекомых. Известный пример возникновения резистентности у позвоночных. В борьбе с мышами и крысами стали широко применять антикоагулянты.

Это не яда в полном смысле, а вещества, которые не дают крови сворачиваться, и животные погибают от внутренних кровоизлияний. В ряде местностей Европы уже выявлены популяции крыс, устойчивых к антикоагулянтов. Установлено, что резистентность в этом случае обусловлена доминантным геном. Возникновения любых адаптаций и биологической целесообразности объясняется действием естественного отбора на протяжении многих поколений. В генетически гетерогенной популяции отбор из многих случайных разнонаправленных изменений сохраняет и накапливает те из них, которые имеют приспособительное значение, и устраняет другие. Этим объясняется относительность приспособлений в пространстве и времени.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+