Приспособленность организмов к условиям внешней среды как результат естественного отбора

 Приспособляемость организмов, или адаптации

В ходе борь­бы за су­ще­ство­ва­ние про­ис­хо­дит есте­ствен­ный отбор наи­бо­лее при­спо­соб­лен­ных к усло­ви­ям среды осо­бей.

Вы­ра­бо­тав­ши­е­ся в ходе фи­ло­ге­не­за при­спо­соб­ле­ния на­зы­ва­ют­ся адап­та­ци­я­ми. Адап­та­ции ка­са­ют­ся мор­фо­ло­гии, фи­зио­ло­гии и по­ве­де­ния ор­га­низ­мов.

 Морфологические адаптации

Наи­бо­лее ха­рак­тер­ны­ми адап­та­ци­я­ми можно на­звать форму тела и ко­неч­но­стей. Так, у во­до­пла­ва­ю­щих мле­ко­пи­та­ю­щих – дель­фи­нов и китов – тело от­ве­ча­ет тре­бо­ва­ни­ям гид­ро­ди­на­ми­ки и поз­во­ля­ет раз­ви­вать ско­рость до 40 км в час.

У птиц, на­при­мер со­ко­ла сап­са­на, тело оп­ти­ми­зи­ро­ва­но под тре­бо­ва­ния аэро­ди­на­ми­ки и эко­но­мии веса. Бла­го­да­ря этому, сокол может пи­ки­ро­вать со ско­ро­стью до 300 км в час.

Более мел­кие фи­зио­ло­ги­че­ские осо­бен­но­сти, на­при­мер форма клюва, не менее важны. Так стриж на лету ловит мел­ких на­се­ко­мых, по­это­му у него ши­ро­кий рот и ко­рот­кий клюв. Цапля ловит рыб и ам­фи­бий под водой, по­это­му у нее длин­ный клюв (рис. 1).

Рис. 1. При­ме­ры адап­та­ций: клювы стри­жа – слева и цапли – спра­ва

 Адаптации связанные с внешним видом

Незна­чи­тель­ные, на пер­вый взгляд, из­ме­не­ния на самом деле носят при­спо­со­би­тель­ный ха­рак­тер.

Важ­ную роль иг­ра­ет внеш­ний вид осо­бей. Адап­та­ции, свя­зан­ные с внеш­ним видом осо­бей, при­ня­то раз­де­лять на услов­ные груп­пы.

Первую груп­пу со­став­ля­ет по­кро­ви­тель­ствен­ная окрас­ка.

По­кро­ви­тель­ствен­ная окрас­ка де­ла­ет особь менее за­мет­ной на фоне дру­гих объ­ек­тов и за­труд­ня­ет ее об­на­ру­же­ние.

Такая окрас­ка встре­ча­ет­ся у видов, пред­ста­ви­те­ли ко­то­рых живут от­кры­то и легко могут стать до­бы­чей хищ­ни­ков. На­при­мер, на се­ве­ре мно­гие виды окра­ше­ны в белый цвет, чтобы не вы­де­лять­ся на фоне снега (рис. 2).

Рис. 2. По­кро­ви­тель­ствен­ная окрас­ка де­ла­ет жи­вот­ное почти неви­ди­мым на фоне окру­жа­ю­щей среды

Дру­гие виды – олени, тигры, неко­то­рые змеи – имеют кон­траст­ную, рас­чле­ня­ю­щую окрас­ку (рис. 3).

Рис. 3. При­ме­ры рас­чле­ня­ю­щей окрас­ки, ко­то­рая тоже пре­крас­но мас­ки­ру­ет жи­вот­ных

Если фон среды не оста­ет­ся по­сто­ян­ным, в за­ви­си­мо­сти от се­зо­на года, то мно­гие жи­вот­ные ме­ня­ют свою окрас­ку также в те­че­ние года (рис. 4).

Рис. 4. Се­зон­ные из­ме­не­ния по­кро­ви­тель­ствен­ной окрас­ки зайца

По­кро­ви­тель­ствен­ная окрас­ка ха­рак­тер­на не толь­ко для самих осо­бей, но также и для их яиц или гнез­до­вий.

Вто­рая груп­па – это мас­ки­ров­ка. Т. е. при­спо­соб­ле­ние, при ко­то­ром особь сли­ва­ет­ся с окру­жа­ю­щи­ми пред­ме­та­ми.

На­при­мер, неко­то­рые гу­се­ни­цы своим внеш­ним видом ими­ти­ру­ют сучки. Неко­то­рые клопы очень по­хо­жи на ли­стья. А рыбы мас­ки­ру­ют­ся под камни и во­до­рос­ли (см. видео).

Тре­тья груп­па – это пре­ду­пре­жда­ю­щая окрас­ка. Это яркая, бро­са­ю­ща­я­ся в глаза окрас­ка, ко­то­рая от­ли­ча­ет жа­ля­щих или несъе­доб­ных су­ществ.

Хищ­ни­ки реже ата­ку­ют таких опас­ных осо­бей, вы­би­рая более без­обид­ных жертв (см. видео).

Чет­вер­тая груп­па – это ми­мик­рия, т. е. до­сти­же­ние сход­ства с ка­ким-то опас­ным для хищ­ни­ка видом.

На­при­мер, неко­то­рые неядо­ви­тые на­се­ко­мые как бы ими­ти­ру­ют фор­мой и окрас­кой ядо­ви­тых со­ро­ди­чей (рис. 5). Фак­ти­че­ски, это под­ра­жа­ние пре­ду­пре­жда­ю­щей окрас­ки, ка­ко­го-то дей­стви­тель­но опас­но­го вида. Хищ­ни­ки не на­па­да­ют на таких жи­вот­ных, опа­са­ясь по­след­ствий. Ми­мик­рия тоже яв­ля­ет­ся ре­зуль­та­том есте­ствен­но­го от­бо­ра осо­бей, по­хо­жих на пред­ста­ви­те­лей ядо­ви­тых или опас­ных видов.

Рис. 5. При­мер ми­мик­рии

 Физиологические адаптации

По­ми­мо мор­фо­ло­ги­че­ских адап­та­ций, вы­де­ля­ют также фи­зио­ло­ги­че­ские адап­та­ции, т. е. все те из­ме­не­ния в ра­бо­те тка­ней и ор­га­нов, ко­то­рые на­ко­пи­лись в ре­зуль­та­те есте­ствен­но­го от­бо­ра.

На­при­мер, пу­стын­ные жи­вот­ные перед на­ступ­ле­ни­ем за­суш­ли­во­го пе­ри­о­да на­кап­ли­ва­ют за­па­сы жира, при раз­ло­же­нии ко­то­ро­го в ор­га­низ­ме по­лу­ча­ет­ся вода.

 Приспособительное поведение

Зна­чи­тель­ную роль для есте­ствен­но­го от­бо­ра иг­ра­ет при­спо­со­би­тель­ное по­ве­де­ние. По ана­ло­гии с окрас­кой, такое по­ве­де­ние может спо­соб­ство­вать мас­ки­ров­ке или, на­о­бо­рот, от­пу­ги­ва­нию вра­гов и со­пер­ни­ков. Так, кобра, рас­кры­вая свой ка­пю­шон, де­мон­стри­ру­ет агрес­сив­ность своих на­ме­ре­ний (см. видео).

Для вы­жи­ва­ния виды ис­поль­зу­ют слож­ные по­ве­ден­че­ские ме­ха­низ­мы. На­при­мер, за­па­са­ние. По­лев­ка-эко­ном может со­би­рать до 10 кг за­па­сов ко­ре­ньев, зла­ков, сена. Бобры устра­и­ва­ют на зиму скла­ды об­руб­ков де­ре­вьев. Их за­па­сы могут до­сти­гать 20 м³.

При­ме­ром при­спо­со­би­тель­но­го по­ве­де­ния слу­жит и время наи­бо­лее су­точ­ной ак­тив­но­сти. Так, в пу­стын­ных усло­ви­ях мно­гие хищ­ни­ки вы­хо­дят на охоту ночью, когда спа­да­ет днев­ной зной.

Еще одним при­ме­ром при­спо­со­би­тель­но­го по­ве­де­ния яв­ля­ет­ся за­бо­та о потом­стве.

Так, мно­гие рыбы охра­ня­ют икру, от­кла­ды­ва­е­мую между кам­ня­ми, ак­тив­но от­го­няя вра­гов. А неко­то­рые и вовсе вы­на­ши­ва­ют икру во рту, или даже в же­луд­ке (см. видео).

Наи­бо­лее ярко за­бо­та о потом­стве про­яв­ля­ет­ся у мле­ко­пи­та­ю­щих. Звери не толь­ко кор­мят свое потом­ство, но и обу­ча­ют его ло­вить до­бы­чу. Пред­ста­ви­те­ли на­ше­го вида – обыч­но тоже весь­ма за­бот­ли­вые ро­ди­те­ли.

Сле­ду­ет пом­нить, что любые адап­та­ции носят от­но­си­тель­ный ха­рак­тер. Даже самая со­вер­шен­ная адап­та­ция может ока­зать­ся бес­по­лез­ной или вред­ной при смене усло­вий.

На­при­мер, у крыс по­сто­ян­но рас­тут резцы. Это адап­та­ция к пи­та­нию жест­ким кор­мом. Но если крыс пе­ре­ве­сти на пи­та­ние мяг­ким кор­мом, то зубы пе­ре­ста­нут ста­чи­вать­ся, до­стиг­нут огром­ных ве­ли­чин, и такая крыса по­гиб­нет. Ана­ло­гич­но, сокол, иде­аль­но при­спо­соб­лен­ный к по­ле­ту, со­вер­шен­но не может пе­ре­ме­щать­ся в воде, или в гу­стом лесу.

Таким об­ра­зом, адап­та­ции – это про­яв­ле­ние из­мен­чи­во­сти, ко­то­рое дает пре­иму­ще­ство в борь­бе за вы­жи­ва­ние и за­креп­ля­ет­ся есте­ствен­ным от­бо­ром.