Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова
Основы общей экологии
Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2005.
Глава 4. Адаптации к абиотическим факторам
4.2. Адаптивные комплексы
Как уже отмечалось, адаптация любого организма к условиям
среды достигается за счет комплекса признаков, при этом набор адаптивных
признаков бывает достаточно разнообразным. Поэтому разные организмы используют
лишь часть потенциально возможных адаптивных признаков. Так переживание
животными экстремальных условий в пустыне (высокие температуры, дефицит воды)
возможно как за счет физиологических (запас жира с получением воды путем его
расщепления), так и поведенческих адаптаций (зарывание в песок). Для
переживания холода животные могут сжигать некоторое количество жира, сохранять
тепло за счет густого шерстного или перьевого покрова, снижать активность
жизнедеятельности (впадать в спячку), зарываться в снег (временно, или зимовать
под снегом).
Принцип множественности адаптаций к переживанию стрессов
достаточно хорошо изучен физиологами растений. К примеру, реакция на повышение
концентрации почвенного раствора (засоление) может включать в себя изменение
толщины и химического состава клеточных стенок, количества и изоферментного
состава мембранных транспортных насосов и каналов, увеличение низкомолекулярных
органических и неорганических осмопротекторов, торможение роста, изменение
соотношения надземная часть/корень (Усманов и др., 2001). К этому можно
добавить способность снижать концентрацию солей в клеточном соке путем их
выделения на поверхность листьев.
Наборы адаптаций, которые сформировались у разных видов для
преодоления неблагоприятных условий среды, индивидуальны.
Адаптивные комплексы (синдромы) могут включать признаки, как
меняющиеся параллельно в одном направлении (вес организма и длительность жизни,
скорость роста растений и их поедаемость фитофагами), так и связанные
отношениями трейдоффа, т.е. непреодолимыми отрицательными корреляциями (число
потомков и длительность их жизни, устойчивость к стрессу и скорость роста у
растений, т.е. патиентность и виолентность, см. 5.2).
Интересные примеры трейдоффа «заботливость» родителей/число
потомков приводит И.А. Шилов (1998). У рыб с пелагической икрой (т.е.
«бросаемой на произвол судьбы») количество икринок исчисляется сотнями тысяч и
миллионами, а у акул, яйца которых защищены плотной оболочкой, количество
икринок исчисляется единицами. «Беззаботная» зеленая жаба (Bufo viridis)
производит за сезон 8–12 тысяч икринок, а жаба‑повитуха (Alytes
obstericans), наматывающая икру на ноги, – всего 150. У американской пипы
(Pipa americana), вынашивающей икру в особых ячейках на коже спины, количество
икринок еще меньше и не превышает 100. Такой же трейдофф связывает уровень
жизни и размер семьи у человека: в самых бедных странах самые большие семьи.
При этом далеко не всегда признаки адаптивного комплекса
связаны однозначно. У разных видов одни и те же признаки в одних и тех же
условиях могут быть связаны как положительными корреляциями, так и формировать
трейдофф. Ю.Э. Романовский (1998) показал, что у пресмыкающихся, родители
которых «не заботятся» о потомках, между массой тела и плодовитостью связь
положительная (чем крупнее организм, тем больше у него потомков), а у птиц и
млекопитающих с «заботливыми» родителями эти параметры связаны отношениями
трейдоффа: чем крупнее родители, тем меньше число их потомков. В этом случае
отношение двух признаков – размер организма и число потомков – определяет
третий (в данном случае заботливость родителей).
Контрольные вопросы
1. Расскажите о множественности адаптаций организмов к
условиям среды.
2. Приведите примеры признаков, изменяющихся параллельно в
одном направлении, и трейдоффов.
|