6. Адаптация живых организмов к изменению экологических факторов

Адаптация – это процесс и результат приспособления организмов к среде жизни и её изменениям, охватывающий строение и функции организмов (особей, видов, популяций). Различают морфологические (форма, строение), физиолого-биохимические и поведенческие (этологические) приспособления. Они могут быть индивидуальными и генотипическими. В процессе адаптации к конкретным группам факторов формируются экологические группы организмов (светолюбивые, морозоустойчивые, ночные и т.д.) и жизненные формы. Температура тела пойкилотермных организмов определяется температурой среды (рыбы, насекомые, растения), а гомойотермные организмы поддерживают собственную постоянную температуру тела (птицы и млекопитающие). Некоторые из них (гетеротермные) зимой способны понижать температуру своего тела почти до нуля, замедляя метаболизм и впадая в спячку (сурок, белка, бурый медведь). Насекомые при наступлении неблагоприятных условий впадают в диапаузу. Обратимое состояние практически полного прекращения всех физиологических процессов в организме называется анабиозом. Адаптация организмов к сезонному изменению длины дня называется фотопериодизм.

Выделяют следующие типы адаптации:

• генетическая – на основе изменчивости, случайных мутаций;

• морфологическая – изменение формы тела и строения под влиянием внешних факторов;

• физиологическая – изменение обмена веществ;

• этологическая – изменение поведения организма, взаимоотношений в группе.

уровни адаптации:

• генотипическая (или эволюционная адаптация, адаптивная радиация) – любые практически необратимые, генетически закрепленные формы приспособлений, обусловленные естественным отбором, устойчивые во времени и пространстве обитания;

• фенотипическая (или аккомодация) ­­­­ -- любой обратимый процесс приспособления на уровне особи, популяции, вида или биоценоза.

7. Численность популяции

Популяция — это минимальная самовоспроизводящаяся группа особей одного вида, на протяжении эволюционно дли¬ тельного времени населяющая определенное пространство, образующая генетическую систему и формирующая собственную экологическую нишу.

Численность популяции - число особей на единицу площади или объёма - никогда не бывает произвольной и постоянной в течение длительного времени, и изменяется в пределах определенного диапазона, согласно правилу Ю. Одума:

Существуют определённые верхние и нижние пределы численности популяции, которые соблюдаются в природе в условиях стабильности среды обитания.

Зависимость численности популяции от среды обитания устанавливает правило К.Фридерихса (1927):

регулирование численности популяции есть результат комплекса воздействий абиотической и биотической среды в местообитании вида.

Видовую способность к размножению при отсутствии ограничений со стороны среды характеризует биотический потенциал популяции.

В данных конкретных условиях живые организмы стремятся максимально реализовать свой биотический потенциал, то есть в каждой популяции имеется тенденция к образованию теоретически максимально возможного количества новых особей.

Рост популяций организмов в естественных условиях ограничивается запасами пищи и доступным пространством, пригодным для местообитания - т. е. ёмкостью среды или воздействием лимитирующих (ограничивающих) факторов - сопротивлением среды. Причём эти факторы влияют на численность опосредованно, через изменение системы биотических взаимодействий. Отсюда можно сделать вывод, что существует предел, представляющий собой максимальную численность, к которому будет бесконечно стремиться кривая роста популяции

Рост численности популяции: 1 – кривая биологического потенциала

где N — численность особей в популяции; т — время; г — константа скорости естественного прироста. «/-образная модель роста популяции. Если г > 0, то со вре¬ менем численность популяции становится больше. Рост проис¬ ходит сначала медленно, а затем стремительно увеличивается по экспоненциальному закону, т. е. кривая роста популяции принимает J-образный вид.