Адаптация

Адаптация (позднелат. adaptatio - прилаживание, приспособление, от лат. adapto - приспособляю), процесс приспособления строения и функций организмов (особей, популяций, видов) и их органов к условиям среды. Вместе с тем любая адаптация есть и результат, т. е. конкретный исторический этап приспособительного процесса - адаптациогенеза, протекающего в определённых местообитаниях (биотопах) и отвечающих им комплексах видов животных и растений (биоценозах). Наличие в живой природе явлений А. было известно биологам минувших веков. В 18 в. усилиями деистически мыслящих биологов было развито представление, согласно которому явление адаптация знаменует собой наличие в живой природе некоей изначальной целесообразности, понимаемой как имманентное свойство живых форм. Это означало отказ от материалистического, причинного, детерминистского объяснения явления А. Учение об изначальной целесообразности было опровергнуто лишь во 2-й половине 19 в. эволюционной теорией Дарвина. Ч. Дарвин установил (1859), что эволюция живых форм (в первую очередь видов) осуществляется через эволюцию их приспособлений к среде. С этого времени в биологии утвердилось положение, согласно которому адаптация не есть нечто внутренне присущее и заранее данное организмам, но всегда возникает и развивается под воздействием трёх основных факторов органической эволюции - изменчивости, наследственности и естественного отбора (а равно и искусственного, т. е. производимого человеком). К понятию адаптация в эволюционноисторическом аспекте примыкают ненаследственные адаптивные реакции организма (модификации) на изменение условий существования. Адаптивность организации обеспечивает выживание любого организма, повышает коэффициент его размножения и снижает коэффициент смертности. Наиболее демонстративно адаптация проявляется в динамическом соответствии морфо-физиологической организации и приспособительных реакций животного или растения к типичным и ведущим условиям среды, в которой данный организм сложился. Форма и функция как каждого органа, так и всей их совокупности в организме всегда скоррелированы и коадаптированы, т. е. соответствуют друг другу. Например, во многих случаях покровительственная окраска у насекомых сочетается с типичной <позой покоя>, принимаемой насекомым, когда оно садится на скрывающую его поверхность. При анализе организации любого животного и растения всегда обнаруживается поразительное соответствие формы и функций организма условиям среды. Так, среди морских млекопитающих дельфины обладают наиболее совершенными приспособлениями к быстрому движению в водной среде: торпедообразная форма, особое строение кожи и подкожной клетчатки, повышающее обтекаемость тела, а следовательно, и быстроту скольжения в воде. Исследование механизмов адаптация живых форм с целью заимствования их в качестве образцов для создания различных технических конструкций - основная цель бионики. В пределе каждой группы организмов возможно более тщательное изучение адаптации и их классифицирование. Так, А. млекопитающих можно группировать, например, по типу местообитаний (наземные формы, или хтонобионты; почвенные формы, или эдафабионты; древесные формы, или дендробионты; водные формы, или гидробионты; летающие формы, или авиабионты, и т. д.); по способу питания (зерноядные, травоядные, хищники и т. п.); по способу движения (прыгающие, бегающие, лазающие, роющие) и т. д. Организация млекопитающих характеризуется А., строго отвечающими их экологическим особенностями, т. е. многосторонне адаптирована ко всем ведущим условиям обитания. Так, европейскому кроту (Talpa europaea) свойственна вальковатая форма тела, мощные с сильно развитыми когтями передние лапы, положение которых полностью отвечает их роющей функции, вертикальная ориентация волос (ости волос не загибаются вершинами назад, как у хтонобионтов), что позволяет кроту легко двигаться в узком подземном ходе как вперёд, так и назад, и т. д. Строгая адаптация к ведущим условиям среды очень типична и распространена во всех группах организмов, в том числе и среди растений. Строение и форма корневой системы, стебля, листьев и особенно органов размножения характеризуются выраженной А. Наиболее разительные примеры морфологической и функциональной А. даёт изучение органов полового размножения явнобрачных. Цветки многих растений адаптированы к опылению определёнными видами насекомых или птиц. При изменении условий обитания адаптации может терять своё приспособительное значение. В таких случаях четко прослеживается относительный характер А. Так, резцы зайца, длительно содержащегося на мягком корме, непомерно растут; на преждевременно выпавшем снегу куропатки, не сменившие летнего оперения на зимнее, хорошо заметны. Не всегда соответствует конкретным условиям жизни и поведение животных. Источник эволюционно-исторической адаптации - наследственно обусловленные, или генетические, изменения - мутации, отличающиеся огромным многообразием, как неисчерпаемо многообразие изменений материальной основы наследственности - дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Однако накопление в поколениях даже мелких мутационных изменений не ведёт к А., а, напротив, вызывает дезинтегрирующий эффект, т. е. нарушает установившуюся в истории любого вида животных или растений адаптивную организацию. Этот факт был использован И. И. Шмальгаузеном (1942, 1946) в качестве довода в пользу того, что адаптация не может сводиться к мутационному процессу и рассматриваться как элементарное следствие перестроек ДНК. Т. о., между мутациями и А.(как историческим процессом) возникает диалектическое противоречие, преодолеваемое лишь благодаря наличию отбора, превращающего мутационные сдвиги и изменения в А. Т. к. в результате скрещивания между особями каждого вида животных и растений (включая и самоопылители) возникают генетические комбинации, отбор идёт не по мутантным признакам, а по комбинативным формам. В популяциях создаётся естественная гетерозиготность, в условиях которой адаптивная морфофизиологическая организация "опирается" не на мутации, а на комбинации. Гетерозиготность популяций характеризует их морфофизиологическое единство, общность их видовых признаков. Этот принцип соотношений между мутациями и А. (включая А. культурных форм животных и растений в условиях искусственного отбора) был принят и в сельском хозяйстве: порода тем прочнее, чем она гетерозиготнее. Т. о., мутации и их комбинирование под контролем отбора становятся источником адаптации, тогда как отбор приобретает значение ведущего, творческого фактора адаптивной организации живых форм.