. К основным механизмам приспособления к среде на уровне организма относятся морфологические, физиологические поведенческие адаптации.
Морфологические адаптации выражаются в наличии таких особенностей внешнего строения, которые способствуют выживанию и успешной жизнедеятельности организмов в обычных для них условиях. Это, в частности, приспособления к скоростному плаванию у китообразных, к парению в воде у планктонных организмов. Растения, обитающие в пустыне, лишены листьев, и их строение наилучшим образом приспособлено к минимальным потерям влаги. Так, для некоторых рыб мелководья яркий свет становиться средством защиты - благодаря их прозрачности. Хотя скелет и внутренние органы стеклянного сома светонепроницаемы, тело рыбы почти все прозрачно. Поэтому хищник, прямо смотрящий на сома, при обычных обстоятельствах увидит лишь испещренные солнечными пятнами подводные заросли позади него. Некоторые насекомые в ходе эволюции также стали прозрачными.
Приспособительная окраска является одним из важных средств пассивной защиты организмов. Многие животные средних и высоких широт зимой имеют белую окраску (песец, заяц, горностай). Броские полосы тигра, создающие так называемую расчленяющую окраску, представляют собой форму маскировки, которая помогает огромной кошке во время охоты затаиться в высоких травах Физиологические адаптации проявляются, например, в особенностях ферментативного набора в пищеварительном тракте животных, определяемого составом пищи. Например, борьба с перегревом путем увеличения испарения, борьба с охлаждением у пойкилотермных животных путем частичного обезвоживания своего тела или накопления специальных веществ, понижающих точку замерзания, у гомойотермных - за счет изменения обмена веществ. Так, верблюд способен обеспечивать потребности во влаге путем биохимического окисления собственного жира.
Поведенческие адаптации проявляются в самых различных формах. Примерами могут служить формы приспособительного поведения животных, направленные на обеспечение нормального теплообмена с окружающей средой: создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий, особенно в условиях экстремальных (очень высоких или очень низких) температур. Известны суточные и сезонные кочевки млекопитающих и птиц. Приспособительные поведение может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования добычи, а жертв - в определенных ответных реакциях (например, затаивание). Некоторые насекомые отпугивают хищников и паразитов резкими движениями.
Мимикрия - это подражание животных или растений определенным предметам неживой или живой природы. Так, морской дракон, обитающий в водах у берегов Австралии, имеет совершенную маскировку. Плавники в форме листьев делают его похожим на плывущее растение; и он даже двигает ими, как колыхающееся в струе течения водное растение. В 1862 г. английский натуралист Г. Бейтс, изучая животных в бассейне р. Амазонка, установил подражание незащищенного съедобного вида (имитатора) другому, неродственному ему виду, который невкусен или опасен для хищника. Так, многие виды безвредных змей сходны по внешнему виду с ядовитыми; безвредными мухи и бабочки-стеклянницы часто подражают пчелам и осам и др., то есть это один из типов покровительственной окраски у животных (мимикрия Бейтса).
7. Жизненные формы организмов: понятие жизненная форма организма, жизненные формы растений и животных
жизненная форма - это своеобразная внешняя форма организмов, обусловленная биологией развития и внутренней структурой их органов, формируется в определенных почвенно-климатических условиях, как приспособление жизни к этим условиям
Классификации жизненных форм животных. Наиболее известны классификации Д.Н. Кашкарова (1945). По приспособлению к передвижению Д.Н. Кашкаров выделяет следующие жизненные формы животных.
I. Плавающие формы.
1. Чисто водные: а) нектон, б) планктон, в) бентос.
2. Полуводные: а) ныряющие, б) неныряющие, в) добывающие из воды лишь пищу.
II. Роющие формы.
1. Абсолютные землерои (всю жизнь проводят под землей).
2. Относительные землерои (выходят на поверхность земли).
III. Наземные формы.
1. Не делающие нор: а) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие.
2. Делающие норы: а) бегающие, б) прыгающие, в) ползающие.
3. Животные скал.
IV. Древесные лазающие формы: а) не сходящие с деревьев; б) лишь лазающие по деревьям.
V. Воздушные формы: а) добывающие пищу в воздухе; б) высматривающие ее с воздуха.
По отношению к влажности воздуха Кашкаров выделяет влаголюбивые (гигрофильные) и сухолюбивые (ксерофильные) формы; по питанию - растительноядных, всеядных, хищных, могильщиков (трупоедов); по месту размножения - размножающихся под землей, на поверхности земли, в ярусе трав, в кустарниках, на деревьях.
Классификации жизненных форм растений. Первая классификация жизненных форм принадлежит древнегреческому ученому и философу Теофрасту. Он разделил все растения на деревья, кустарники, полукустарники и травы.
Фанерофиты (Ph) - почки возобновления, открытые или закрытые, расположены на вертикально растущих побегах высоко над землей (выше 30 см). Деревья, кустарники, лианы, стеблевые суккуленты и стеблевые травы. Эта жизненная форма подразделена на 15 подтипов.
Хамефиты (Ch) - почки возобновления близко к поверхности, не выше 20-30 см. В умеренных широтах побеги этих растений зимуют под снегом и не отмирают. Травянистые растения, кустарнички (черника, линнея северная, брусника, багульник простертый, морошка, дерен канадский).
Гемикриптофиты (Hk) - почки возобновления на поверхности почвы или в самом поверхностом слое, под подстилкой. Дернообразующие, надземные побеги к зиме отмирают. Многие луговые и лесные растения (одуванчик, злаки, осоки, лютик Франше, лапчатка земляниколистная, хохлатка бледная, пионы, башмачки, крапива).
Криптофиты (Cr) - почки возобновления на подземных органах (клубнях, корневищах), скрыты в почве (геофиты) или под водой (гидрофиты и гедатофиты). Лучше всего защищены от иссушения. Многолетние травы с отмирающими надземными частями (ландыш, адонис амурский, хохлатки расставленная и сомнительная, василисники, ветровочники, луки, тюльпаны, лилии, калужница, такла, белокрыльник)
Таблица 2 - Жизненные формы по И.Г. Серебрякову (1964) | |
Отделы | Типы |
А. Древесные растения | I - деревья, II - кустарники, III - кустарнички |
Б. Полудревесные растения | IV - полукустарники и полукустарнички |
В. Наземные травы | V - поликарпические травы, VI - монокарпические травы |
Г. Водные травы | VII - земноводные травы (болотные, или гелофиты - почки возобновления под водой, побеги - над водой), VIII - плавающие и подводные травы (гедатофиты и гидрофиты) |