Приспособленность. Переживание неблагоприятных условий и размножение

Общая приспособленность особи или группы родственных организмов оценивается по числу потомков, которое сохранилось в следующем поколении, и в целом определяется совокупностью конкретных приспособлений (адаптаций) к выживанию в многообразных обстановках.

Такие адаптации очень разнообразны.
Многие из приспособлений являются морфолого-анатомическими. Другие — это физиологические адаптации. Третьи носят поведенческий характер (например, ухаживание за потомством). Есть и специальные онтогенетические адаптации, такие как разделение индивидуального развития на несколько частей: на одной из них может происходить расселение, т. е. миграция, на другой — размножение. Жизненные циклы многих организмов включают покоящиеся стадии.
Каждая особь должна не только выжить в изменяющемся (или неизменном) мире, но и оставить после себя потомство. Поэтому многие приспособления связаны с размножением.
Из школьных курсов ботаники, зоологии и физиологии вы должны помнить разнообразные примеры морфолого-анатомических и физиологических адаптаций. К числу первых, например, относятся длинные пищеварительные тракты растительноядных животных, маскирующие окраски и формы (рис. 3) и т. п. Не менее многообразны физиологические приспособления. В качестве примера можно привести способы

удержания влаги у пустынных растений и животных или терморегуляторные механизмы.
Рис. 3. Маскирующие форма и окраска тропического насекомого — палочника (ориг.)
Среди различных поведенческих адаптаций наиболее интересны приспособления к переживанию периодов, когда условия для организма явно неблагоприятны и даже могут привести к гибели. Один из наиболее простых способов избежать ее — это миграции, т. е. перемещения особей и их групп в пространстве, свойственные многим животным и некоторым растениям. Такие перемещения могут быть как очень короткими, так и дальними (на тысячи и даже десятки тысяч километров) (рис. 4).

Рис. 4. Пути перелетов зуйка-галстучника из разных районов Европы (по Salomonsen из Яблокова, 1987, с упрощением)

Вы хорошо знаете примеры миграций перелетных птиц. Некоторые из них могут преодолевать очень большие расстояния — более 10 000 км. Во многих случаях необходимость перелетов связана не с сезонными изменениями температуры (вспомним, что птицы способны регулировать свою температуру в значительных пределах), а с недостатком корма. Поэтому большие перелеты совершают в основном виды, питающиеся насекомыми и зелеными частями растений, а также водные или околоводные.
Дальние миграции известны и для насекомых. Пример — регулярные перелеты бабочки-монарха из Центральной Америки в Северную и обратно. Иногда отдельные особи с попутными ветрами долетают до Европы. Перелеты насекомых обычно определяются наличием кормовых запасов.
У некоторых групп рыб наблюдаются миграции, связанные с размножением. Любопытно то, что при этом они часто резко меняют среду обитания. Многие лососи, например, живут и питаются в морях и океанах, а для размножения поднимаются в реки. Некоторые утри поступают наоборот.
Вместе с тем многие живые существа (даже хорошо летающие) не перемещаются на большие расстояния и вынуждены тем или иным способом приспосабливаться к реалиям окружающей их среды. Это в первую очередь относится к растениям, грибам и сидячим животным.
В природе к числу ведущих факторов, создающих неблагоприятные условий для существования, можно отнести два: это снижение температуры (особенно зимой) и засуху (преимущественно летом). Конечно, степень приспособленности многих животных к переживанию неблагоприятных температур связана с их способностью к физиологической терморегуляции.
Многие растения, а также некоторые животные, характеризуются тем, что в неблагоприятные периоды их жизнь как бы замедляется.

Скорость всех процессов, протекающих в их организме, падает. Часто это находит отражение в существовании периода покоя (для некоторых животных — это спячка), во время которого затраты энергии сравнительно невелики. Однако необходимость ее поступления извне остается, либо тратятся энергетические запасы (например, жировые или углеводные) самого организма.
Многие живые существа имеют еще более эффективные способы переживания неблагоприятных условий, часто приходящиеся на определенные стадии развития. У большинства одноклеточных прокариот и эукариот, а также водорослей, споровых растений и грибов — это споры. Устроены они по-разному, но имеют плотные и надежные оболочки, защищающие содержимое от перепадов температур, влажности, воздействия различных химических веществ (кислот, щелочей и т. п.). По устойчивости семена высших (т. е. семенных) растений во многом напоминают споры.
В жизненных циклах животных также нередко можно обнаружить покоящуюся стадию. Очень часто это яйцо (разные черви, членистоногие, моллюски, рептилии, птицы), снабженное прочными оболочками и богатое питательными веществами. Большая часть насекомых имеет дополнительную покоящуюся стадию — куколку, появление которой нередко приурочено к началу неблагоприятного периода.
Период покоя часто выражен в форме диапаузы — особого и нередко обязательного промежутка в развитии особи, во время которого все процессы внутри нее значительно замедляются, а многие — фактически останавливаются (питание, пищеварение, передача информации от органов чувств), другие изменяются (нервная и эндокринная системы). Начало и конец этого периода покоя не всегда прямо связаны с установлением или исчезновением благоприятных условий. Например, это может определяться изменением длины светового дня, а не просто похолоданием, потеплением или увеличением количества осадков. Такой механизм обеспечивает своеобразную защиту от случайных резких погодных изменений.
Для некоторых живых существ (например, очень мелких и своеобразных представителей типа членистоногих — тихоходок) выявлено наличие анабиоза, во время которого все процессы в живом организме фактически останавливаются. Подобные животные могут просто замерзать, температура их тела при этом равна температуре окружающего льда.
Размножение — половое и (или) бесполое — это необходимая составляющая жизненного цикла любого живого существа. У грибов, растений и животных, родственники которых в норме размножаются половым путем, в явно неблагоприятных условиях могут существовать видоизмененные формы получения потомства. Это особенно типично для паразитов либо обитателей экстремальных типов экосистем — временных водоемов, высокогорий и т. п. Многие из них являются гермафродитами, т. е. обоеполыми, и даже способны к самооплодотворению. Таковы различные паразитические черви. Другие могут размножаться партеногенетическим путем, фактически без участия самца. Это типично как для некоторых групп паразитов, так и для животных, заселяющих временные местообитания (например лужи). К числу последних принадлежат многие мелкие представители типа круглых червей — коловратки.
Часто партеногенез наблюдается у нескольких поколений, а затем он сменяется обычным половым размножением с участием самцов и самок. Подобная смена поколений на протяжении года обычна для тех же коловраток и тлей (небольшие насекомые). Совершенно замечательно появление у ряда групп размножения на ранних стадиях развития. Например, оплодотворенные яйца некоторых насекомых-наездников, паразитирующих в личинках других насекомых, могут давать жизнь не одной личинке, а нескольким. Иногда могут размножаться как личинки, так и взрослые особи. Пример таких смен в зависимости от изменения природных условий — центрально-американские земноводные амбистомы и их личинки — аксолотли.

<< | >>

Источник: Сергеев М. Г.. Основы экологии: Учеб. пособие. 2005

Еще по теме Приспособленность. Переживание неблагоприятных условий и размножение:

- Геоэкология - Основы экологии - Экологический мониторинг - Экология животных - Экология насекомых - Экология почв и агроэкология - Экология птиц - Экология рыб -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -