36. Дайте визначення поняття «адаптація». Як розуміли його вчені і різні періоди розвитку еволюційної ідеї?

Адаптаційний механізм живих організмів полягає у виник­ненні та розвитку конкретних морфофізіологічних ознак і вла­стивостей, значення яких залежить від певних факторів середо- пища. Однак зміни, які відбуваються в процесі еволюції, не зав- ісди корисні відразу, за деяких обставин на перших етапах вони можуть бути навіть шкідливими. Тобто біологічна адаптація є результатом активної реакції живих істот на дію факторів зов­нішнього середовища і має до певної межі протидіючий щодо них характер.

Поняття «адаптація» розуміють у вузькому і широкому сенсі. У вузькому значенні під адаптацією розуміють спеціальні иластивості організмів, здатні забезпечувати їх виживання і роз- миоження в конкретному середовищі. У широкому, поняття -адаптація» стосується не стільки окремої особини, як популя­ції і виду загалом. Зміни окремої особини у відповідь на ті чи Інші зміни навколишнього середовища відбуваються в межах успадкованої кожною особиною норми реакції генотипу.

Адаптація (лат. adapto — пристосовую) — комплекс морфофізіологічних і

етологічних пристосувань організмів та їх природних угруповань, які забез­печують їх спосіб життя в конкретних умовах навколишнього середовища.

Окремі адаптивні прояви реакції генотипу в процесі онтоге­незу іноді називають аклімацією, а групові зміни в межах норми реакції — модифікаціями.

До основних ознак адаптацій на організмовому рівні нале­жать такі:

а) життєздатність — здатність організмів зберігати своє існу- мання в умовах навколишнього середовища, яке змінюється;

б) конкурентоздатність — властивість організмів витримува- і її боротьбу з іншими організмами за життя (місцезнаходження, їжу та статевого партнера). Організм може бути життєздатним, але не конкурентоздатним. Відомі випадки, коли хворих або ослаблених голодом тварин доглядає людина, тоді як у природ них умовах вони б загинули;

в) фертильність — здатність особин до розмноження і відтво рення життєздатного потомства. Це важлива ознака, оскільки фертильність є умовою існування виду.

Всі три ознаки адаптацій є історично виробленою добором адаптивною нормою реакції.

37. Дайте класифікацію основних форм адаптацій.

Адаптації характеризуються високою різноманітністю, що створює труднощі для їх класифікації. Існує кілька способів класифікації адаптацій залежно від того, які критерії взято за основу: морфологічний, фізіологічний, біохімічний, етологіч- ний (у тварин), системний та ін.

Адаптації простежуються на клітинному, організмовому, груповому та екосистемному рівнях. Щоправда, поділ за рівня ми умовний, оскільки пристосування організмів до життя корисні для всієї популяції, виду загалом та ролі в екосистемі.

Клітинний рівень. На клітинному рівні чисельні, складні за будовою органели, які виконують різноманітні функції, забезпечу­ють метаболізм клітин та їх функціонування як цілісної системи.

Організмовий (індивідуальний, онтогенетичний) рівень. Серед організмових адаптацій є численні комплексні морфоло­гічні, фізіологічні, біохімічні та етологічні пристосування, які підтримують життєдіяльність організмів і сприяють їх вижи­ванню в боротьбі за існування.

Морфологічні адаптації. Прикладами морфологічних адапта­цій можуть слугувати коренева, провідна, покривна системи, лист­ки, квіти і насіння рослин, хітиновий покрив тіла в комах, роговий покрив у плазунів, пір’я у птахів, шерсть, роги, копита і бивні у тварин тощо. Специфічними формами морфологічних адаптацій є маскування, демонстрація, мімікрія, а також її різновид мімізія.

Маскування (франц. masquer — приховувати) — забарвлення тіла, при

якому організми майже непомітні на фоні навколишнього середовища.

У природі найпоширеніші три основні типи забарвлення тіла, які забезпечують маскування, а саме: криптичне, сховую- ча протитінь і розчленовуюче.

Під криптичним забарвленням розуміють забарвлення, яке гармонує з фоном середовища, в якому живуть організми. В де­яких випадках це досягається поєднанням забарвлення тіла з його формою і позою у тварин (рис. 3.12).

Криптичне забарвлення і форма тіла тварин не залежать від таксономічної належності виду і завжди нагадують забарвлення загального фону середовища їх існування. В певних екологічних умовах, як правило, переважає певне криптичне забарвлення. Ноно надзвичайно поширене в природі. Так, у пустелях, напів­пустелях і степах, які вигорають влітку в спекотну пору, відомі

92. воїми одноманітними буро-жовтими тонами різних відтінків їх

93. корінні мешканці, забарвлені в такі самі буро-жовті або жовто сірі кольори (африканські і південно-азіатські леви, верблюди кулани, коні Пржевальського, газелі, азіатські дзерни, джейра ни та чисельні види безхребетних, зокрема комах). Зливається із загальним фоном пожухлої трав’янистої рослинності піщаних прогалин забарвлення різних видів гризунів і плазунів. За полярним колом Арктики, де ландшафт постійно снігово-білий, тварини-аборигени загалом позбавлені будь-яких пігментіи (полярні сови, білі ведмеді тощо). Чимало мешканців водної товщі морів і океанів, а також внутрішніх водойм неначе прозо рі, тобто нагадують товщу води. Наприклад, «прозорі» тіла сальп, медуз, багатьох гіллястовусих рачків (дафній, циклопів) тощо. Комахи, які мешкають в трав’янистому покриві (коники, кобилки, цикади та ін.) часто забарвлені в колір трави. Чимало видів жуків (жуки-вусачі, довгоносики, короїди) та інших комах, які ховаються на стовбурах дерев, мають однотонне забарвлення тіла, яке добре гармонує з кольором кори.

94. Отже, криптичне забарвлення має важливе значення в житті організмів і видів загалом. Так, не захищені іншими засобами комахи, якщо їх забарвлення нагадує навколишній фон, стають непомітними для хижаків, насамперед для птахів. Забарвлення, завдяки якому живі організми непомітні на навколишньому фоні, називають захисним. У багатьох видів тварин захисне забарвлення змінюється за сезонами року відповідно до змін кольору навколишнього середовища.

95. Забарвлення тіл камбали, квакші, хамелеона настільки динамічне, що при переміщенні особин з одного місця життя на інше вони набувають відповідного відтінку. Це пов’язано зі здатністю пігментних зерен до переміщення в спеціалізованих клітинах-хроматофорах, які є у тварини. Цей процес добре ви­вчений у головоногих молюсків, які мають дивовижну здатність швидко змінювати колір свого тіла.

96. У кальмарів спостерігається швидка зміна забарвлення, що поєднується зі зміною відтінків неба і води. Хроматичні органи кальмара складаються з групи спеціалізованих пігментних клі­тин, до яких підходить ряд іннервованих м’язових волокон. При скороченні такого волокна пігментна клітина витягується в широкий диск, а її пігмент стає більшої площі, ніж раніше. Нав­паки, послаблення волокон призводить до скорочення поверхні, зайнятої пігментом. Змінами забарвлення в подібних випадках керує нервова система.

97. При сховуючій протитіні характер забарвлення створюється певним оптичним ефектом. У тварин спинний бік тіла забарвле-

(ПІЙ здебільшого в темний колір, а черевний — у світліший, ми приклад у гусені, риб, гадюк, ящірок, багатьох ссавців (кішок, пк, зайців, оленів тощо).

Якщо на тварину, яка має таке забарвлення, світло падає нн'рху, то її спина буде дещо світлішою, а черевний бік — у тіні. Н результаті такого світлового ефекту забарвлення тіла стає монотонним. Якщо в цей момент на тварину подивитися збоку,

98. нона видасться плоскою, а її контури зіллються з фоном, унас- пдок чого вона буде майже непомітною для спостерігача.

Спинки тіл багатьох пелагічних риб забарвлені в темно-сірі гони, інколи навіть з блакитним відтінком. Якщо дивитися на них зверху, вони настільки зливаються з кольором води, що ста­ють непомітними. Черевна поверхня цих риб сріблясто-біла, що івкож робить їх майже непомітними.

На давньоєгипетських гробницях трапляються зображення риби, що плаває черевцем догори. Вчені довго не могли зрозумі- і и, для чого давні художники зображували риб у перевернутому пмгляді. Хоча згодом в Африці виявили сомика-синадонтиса, икий справді плаває догори черевцем, щоб було зручніше обшу- і у пати рослини, які плавають на поверхні. Причому в нього