Тема 1.2. Эволюционные адаптации организмов к среде обитания

Две формы эволюционного приспособления организмов: генотипические (филогенетические) и фенотипические (онтогенетические) адаптации.

Видовые экологические адаптации. Адаптивный комплекс вида. Жизненные формы организмов (экобиоморфы). Система жизненных форм растений Раункиера и другие классификации. Различные классификации жизненных форм животных. Экологические группы организмов, выделяемые по комплексу адаптаций к определенной среде обитания: в воде (нейстон, планктон, нектон, бентос) и в почве (микро-, мезо-, макро- и мегабиота). Экологические группы организмов, выделяемые по отношению к определенным факторам среды: температуре (термофилы, мезотермы и криофилы), влажности (гигрофилы, мезофилы и ксерофилы) и солености (гипотоничные, изотоничные и гипертоничные организмы). Экологические группы растений по отношению к свету: светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые; их анатомические и физиологические особенности. Экологических группы растений по способу поглощения воды корнями: фреатофиты, трихогидрофиты, омброфиты.

Популяционные (внутривидовые) экологические адаптации. Основные формы внутривидовой генетической дифференциации и их адаптивное значение. Генетический полиморфизм популяций. Экотипы и экологические расы. Внутривидовая географическая изменчивость: дискретная (локальные и географические расы, подвиды) и непрерывная (клинальная). Экогеографические правила Бергмана, Аллена и Глоджера.

Тема 1.3. Фенотипическая пластичность организма как адаптация к среде обитания

Фенотипическая пластичность и адаптация. Понятие фенотипической пластичности. Норма реакции организма как характеристика возможностей его фенотипической адаптации к действию экологических факторов. Непрерывная и дискретная норма реакции; полифенизм. "Eco-devo" – новый научный подход, рассматривающий процессы развития организма в контексте экологии.

Стратегии фенотипической адаптации организмов к изменению экологических факторов: избегание, конформизм (приспособление по типу толерантности), регуляция (приспособление по типу резистентности), активное изменение среды обитания. Плата за регуляцию и неизбежность компромисса между регуляцией и конформизмом. Примеры конформизма и регуляции. Терморегуляция: пойкилотермные и гомойотермные, эктотермные, эндотермные и гетеротермные организмы. Водный баланс организмов: пойкилогидричность и гомойогидричность. Адаптации к недостатку воды у наземных растений и животных. Осморегуляция у животных.

Поведенческие адаптивные реакции. Выбор и предпочтение местообитаний у животных. Принцип зональной смены стаций Бей-Биенко. Адаптивные движения и рост растений. Суточные, лунные и годичные ритмы поведения. Другие формы адаптивного поведения.

Физиологические адаптивные реакции. Акклимация и акклиматизация. Физиологические адаптации организмов к низким и высоким температурам. Две стратегии выживания эктотермных организмов при отрицательных температурах: переохлаждение (избегание замерзания) и устойчивость к замерзанию. Холодовое закаливание: сезонная динамика температуры переохлаждения. Спячка, диапауза и другие сезонные физиологические адаптации.

Морфогенетические адаптивные реакции. Обратимые реакции. Адаптации растений к изменениям освещенности. Световые и теневые листья. Адаптивные изменения листорасположения и строения листьев в зависимости от условий среды. Линька и сезонное накопление жира у птиц и млекопитающих. Необратимые морфогенетические реакции: полифенизм как защита от хищников, полифенизм, связанный с питанием, миграциями, сезонный полифенизм, социальный полифенизм у общественных насекомых.