АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМОВ К ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ УСЛОВИЯМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Для нормального существования каждый организм должен иметь совокупность приспособлений к различным экологическим факторам. Приспособления организмов к среде обитания носят название адаптация. Способность к адаптации - одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает самую возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться.

Адаптации проявляются на различных уровнях организации жизни: от биохимии клеток, особенностей строения и поведения отдельных организмов до строения и функционирования экосистем.

Адаптации возникают и изменяются в ходе эволюции видов. Причины возникновения и изменения адаптаций у организмов - необходимость приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды. Адаптациогенез - совокупность реакций и процессов возникновения, развития и становления морфологических приспособлений, лежащих в основе эволюции живой материи, к изменяющейся среде в процессе адаптации.

Адаптации позволяют не только переносить значительные и резкие изменения в окружающей среде, но и активно перестраивать свои физиологические функции и поведение в соответствии с этими изменениями, иногда даже опережая их.

Практически все закономерности, характерные для живого, имеют адаптивное значение. В вечно меняющейся среде жизни каждый вид организмов, включая человека, адаптирован по-своему. Это выражается правилом экологической индивидуальности: каждый вид специфичен по экологическим возможностям адаптации, двух идентичных видов не существует. Правило было сформулировано Л.Г.Раменским в 1924 г. и является следствием и причиной генетического разнообразия организмов.

Экологическая специфичность видов подчеркивается так называемой аксиомой адаптированности, носящей также название экологической аксиомы, или аксиомы Ч. Дарвина: каждый вид адаптирован к строго определенной, специфичной для него совокупности условий существования - экологической нише.

Каждая адаптация имеет специфичный характер и направлена на определенный фактор среды. Эту особенность отражает закон относительной независимости адаптации: высокая адаптированность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни.

Многочисленные факторы окружающей среды подразделяют на адекватные и неадекватные врожденным и приобретенным свойствам организма. К адекватным условиям среды организмы адаптированы в результате длительной эволюции и онтогенеза, в результате чего у них сформировались устойчивые адаптивные механизмы. В неадекватных (неоднозначных по физиологическим и биологическим характеристикам) условиях полной адаптации организмы достигают не всегда. К некоторым факторам среды адаптация может быть лишь частичной, в крайне же экстремальных условиях организмы могут оказаться полностью неспособны к адаптации. В таких случаях организм ищет более подходящую среду, т.е. мигрирует. Длительное пребывание в неадекватных, а тем более экстремальных условиях приводит к дезадаптации и возникновению болезней адаптации.

Выделяют различные виды адаптаций организмов (на разных уровнях организации) по отношению к факторам среды, средам обитания и др. Так, у животных среди адаптаций к различным факторам среды различают морфологические, физиологические и поведенческие. К морфологическим адаптациям поддержания водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле: раковины наземных моллюсков, ороговевшие покровы рептилий, кутикула у насекомых. К физиологическим адаптациям регуляции водного обмена у животных относятся: экономия воды при выделении продуктов метаболизма, развитие выносливости к обезвоживанию организма, образование метаболической воды, потоотделение и отдача воды со слизистых. Среди поведенческих адаптаций - поиски водоемов, выбор благоприятных мест обитания, рытье нор и т.п.

Различают три типа приспособительно-адаптационного поведения живых организмов: бегство от неблагоприятного раздражителя, пассивное подчинение ему и, наконец, активное противодействие ему за счет развития специфических адаптивных реакций. Пример активного противодействия, сопряженного с развитием специфических и неспецифических адаптивных реакций, - способность гомойотермных (теплокровных) животных поддерживать постоянную температуру тела в условиях значительных колебаний температуры внешней среды сложным балансированием теплопродукции и теплоотдачи.

Биологический смысл активной адаптации состоит в установлении и поддержании гомеостаза, позволяющего организму существовать в измененной внешней среде и сохранять постоянство ключевых показателей деятельности различных систем. Это предотвращает нарушение нормального течения физиологических функций и развитие патологического процесса, обеспечивает работоспособность, максимальную продолжительность жизни и репродуктивность в неадекватных условиях среды.

Адаптивность организма к той или иной среде не следует рассматривать как нечто абсолютно стабильное. В процессе жизни организма, находящегося в фазе стойкой адаптации, возможны отклонения: временная дезадаптация (снижение устойчивости) и реадаптация (восстановление устойчивости).

Эти отклонения связаны как с функциональным состоянием организма, так и с действием различных побочных факторов.

В последние десятилетия проводятся многочисленные исследования адаптаций человека к жизни в адекватных и неадекватных условиях среды и адаптационного потенциала нашего вида в быстро меняющихся условиях обитания.

По результатам комплексных исследований в естественных условиях высокогорья, пустыни и Крайнего Севера были выработаны следующие критерии адаптации человека к экстремальным условиям: стабилизация адекватных среде обитания физиологических показателей транспорта и обмена газов в тканях; высокий уровень максимального потребления кислорода (чем выше уровень максимального потребления кислорода определенным человеком, тем этот человек работоспособнее и стабильнее адаптирован); сохранение высокой работоспособности и общей резистентности (устойчивости, сопротивляемости) в ответ на действие дополнительных факторов (физических нагрузок, изменений температуры внешней среды и др.).

В настоящее время в условиях экологического кризиса устойчивость людей к загрязнению окружающей среды снижается. Это объясняется тем, что адаптация может формироваться только при условии, если дозы отрицательно влияющих на организм экологических факторов не будут превышать определенные допустимые уровни. Подобное условие возникновения адаптаций характерно и для других организмов.

В экстремальных экологических условиях, например в условиях высокого уровня радиоактивного и химического загрязнения, возможности для адаптации к загрязнению среды находятся на очень низком уровне или отсутствуют. Это требует разработок долгосрочных программ по оценке качества среды обитания человека и состояния здоровья населения в постоянно меняющейся среде обитания, а также проведения мероприятий природоохранного характера, направленных на повышение экологической безопасности населения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: