Адаптация
– процесс приспособления строения и функций организмов и их органов к
условиям окружающей среды. С течением времени любые условия
существования организмов изменяются. Однако в различных случаях и по
различным экологическим факторам условия существования изменяются
неодинаково. Выделяют 4 основных типа изменений условий существования:
- циклические изменения, действующие строго периодически (смена времени суток, сезонов года, приливно-отливные явления и т.п.);
- изменения без строгой периодичности, но повторяющиеся время от времени (ураганы, землетрясения и т.п.);
- изменения, действующие без строгой периодичности и неопределённо (изменения, связанные с действием антропогенных факторов);
- направленные изменения, при которых
направление изменений условий существования остаётся неизменным в
течение периода, продолжительность которого достаточно велика по
сравнению с продолжительностью жизненного цикла данного вида организмов
(прогрессирующая эрозия почв, зарастание водоёмов, заболачивание,
накопление донных осадков, потепление климата).
Организмы легче всего адаптируются или адаптированы к тем
факторам, которые чётко изменяются (строго периодические, направленные).
Адаптационность к ним такова, что часто становится наследственно
обусловленной. И если фактор меняет периодичность, то организм
продолжает её в течение некоторого времени сохранять, т.е. действовать в
ритме так называемых «биологических часов». Такое явление, в
частности, имеет место при смене часовых поясов.
Некоторые
трудности характерны для адаптаций к нерегулярно-периодическим
факторам, но организмы нередко имеют механизмы предчувствия их
возможности (землетрясения, ураганы, наводнения и т.п.) и в какой-то
мере могут смягчать их отрицательные последствия. Наибольшие трудности
для адаптаций представляют факторы, природа которых неопределенна, к ним
организм, как правило, не готов, вид не встречался с такими явлениями и
в процессе эволюции. Сюда относится группа антропогенных факторов. В
этом их основная специфика и антиэкологичность. Только в отдельных
случаях по отношению к таким факторам организмы могут использовать
механизмы так называемых преадаптаций, т.е. те адаптации, которые
вырабатывались по отношению к другим факторам.
Наряду с длиной
дня организмы эволюционно адаптировались к другим видам периодических
явлений в природе. Прежде всего, это относится к суточной и сезонной
ритмике, приливно-отливным явлениям, ритмам, обусловливаемым солнечной
активностью, лунными фазами и другими явлениями, повторяющимися со
строгой периодичностью. Человек может нарушать эту ритмику через
изменение среды, перемещением организмов в новые условия и другими
действиями.
Ритмичность действия факторов среды, подверженная
строгой периодичности, стала физиологически и наследственно
обусловленной для многих организмов. Например, к суточной ритмике
адаптирована активность многих животных организмов (интенсивность
дыхания, частота сердцебиений, деятельность желез внутренней секреции и
т.п.). Одни организмы очень стойко сохраняют эту ритмику, другие более
пластичны. Например, отмечается, что чёрные крысы более стойки к
суточной (или околосуточной) ритмике и поэтому меньше склонны к
расселению, держатся определённых местообитаний; серые крысы более
мобильны по ритмике, легче осваивают новые условия и поэтому являются
практически космополитами.
Индивидуальны реакции отдельных людей
на изменение суточной ритмики. Например, одни лица относительно легко
переносят смену часовых поясов и требуют для адаптаций в новых условиях
непродолжительного времени. Другие переносят такие смены болезненно и
приспосабливаются к ним в течение более длительных периодов. Это
явление представляет серьёзную проблему с физиологической и медицинской
точек зрения. В частности, при решении проблем ночных смен работы,
пребывания в космосе, перелётах на значительные расстояния и т.п.
Поразительна
адаптированность некоторых организмов к подобным природным ритмам.
Например, приливно-отливные ритмы связаны с солнечными сутками (24
часа), лунными сутками (24 часа 50 минут). Кроме этого, в течение
последних имеют место два прилива и два отлива, которые ежедневно
смещаются на 50 минут. Сила приливов изменяется также в течение лунного
месяца, равного 29,5 солнечным суткам, а приливы дважды в месяц (при
новолунии и полнолунии) достигают максимальной величины. Некоторые
организмы, обитающие в приливно-отливной зоне (литораль), адаптируются
ко всем изменениям в поведении водной среды.
Многие из ритмов
становятся наследственно обусловленными. Например, при перемещении
некоторых животных в северные районы они (животные) продолжают
сохранять свою ритмику. В таких случаях нарушается правило
приуроченности наиболее ответственных периодов в жизни (размножения) к
более благоприятному времени. Так, австралийские страусы в условиях
Аскании Нова (Украина) могут откладывать яйца на снег.
Нет
оснований доказывать, что ритмичность деятельности организмов должна
учитываться человеком при тех или иных изменениях среды и особенно при
перемещениях или переселениях организмов, например, при интродукции
(перемещении вида в новые условия за пределы его ареала).