Адаптации животных в окружающей среде

Замирание

  Оборонительной  тактикой  для  некоторых  животных  является  поза  полной неподвижности. Так,  увидев  врага,  застывают бегущие  заяц или  олень.  Благодаря этому они могут остаться незамеченными. Инстинкт замирания хорошо развит у птиц. Замирают на день ночные птицы, например выпи или козодои Ярко выражено такое поведение у одиночных птиц в период насиживания. Так, сидящий на гнезде вальдшнеп заметив опасность,  плотно  прижимается  к  земле  и  замирает.  Скрадывающая  окраска  и неподвижная поза делают  его абсолютно  невидимым. Есть животные, которые в момент опасности впадают в состояние оцепенения. Классическим примером является поведение опоссума Не  имея  возможность  вовремя  убежать  от  врага,  зверек  валится  на  бок  и становится  неподвижным, имитируя  смерть. Нападающий, обнюхав  распростертое  тело, обычно  удаляется,  а  опоссум  через  некоторое  время  «оживает»  и  спасается  бегством.  Такое  поведение,  возможно,  не  притворство,  а  шоковая  реакция  животного  на критическую  ситуацию.  Состояние  рефлекторной  неподвижности  (каталепсия) встречается  у  насекомых.  При  испуге  «умирают»  жуки  из  семейства  карапузиков Характерна  каталепсия  и  для  палочников,  которые  принимают  определенную позу  и  не меняют  ее  даже  при  механическом  повреждении.  Впечатление  смерти  создают  и некоторые пресмыкающиеся, например свиноносые змеи

которые в случае опасности лежат неподвижно на земле брюхом вверх.

Автотомия

Оригинальным  оборонительным  приемом  у животных  является  автотомия-способность  мгновенно  отбрасывать  определенную  часть  тела  в  момент  нервного раздражения.  Такая  реакция  характерна, например,  для  многих  ящериц Когда нападающий  хватает  ящерицу  за  хвост,  она  оставляет  его  врагу,  а  сама  убегает.

Самокалечение происходит не осознанно и не от непрочности органа (у мертвой ящерицы хвост оторвать очень трудно), а под влиянием нервного раздражения. Боль, причиненная хвосту,  приводит  к  резкому  сокращению  определенных  мышц,  и  хвост  автоматически отбрасывается.  Подобное  явление  происходит  и  у  пойманного  за  ногу  паукообразного сенокосца Автотомируют  при  опасности  и  некоторые  виды  насекомых,  например кузнечики палочники Рефлекторное  самокалечение  встречается  и  среди подводных  животных.  Схваченные  за  клешни  речные  ракиили  крабы  обламывают  конечности, причем,  в  строго  определенном  месте.  Осьминоги жертвуют  щупальцами.  Некоторые виды  голотурий при  опасности  выбрасывают  на  съедение  врагу  свои  внутренности. Отторгнутые органы продолжают какое-то время шевелиться: сокращаются отброшенные конечности,  извиваются  щупальца  и  хвосты,  привлекая  внимание  нападающего. Благодаря этому животному удается спастись. У некоторых животных автотомия связана с  регенерацией-восстановлением  утраченных  органов,  например  у  ящериц,  раков, палочников, голотурий, но у сенокосцев и кузнечиков этого не происходит.

Спасение в палете

В  борьбе  за  сохранение  жизни  некоторые  животные  пользуются  приемами, совершенно  не  свойственными  представителям  их  класса. Так,  среди  рыб  есть  виды, которые приспособились к полету и используют  его как способ  защиты от нападения.  К таким  летунам  относятся,  например,  рыбы  из  семейства  летучих  рыб и  семейства клинобрюхих. Спасаясь от настигающих хищников, они выскальзывают из воды. Летучие рыбы расправляют в воздухе огромные грудные, а некоторые виды и брюшные плавники и  планируют  над  водой,  пролетая  обычно  до  нескольких  десятков  метров. Клинобрюшки держатся на поверхности благодаря быстрым и частым взмахам грудным плавников  и  могут  пролететь  до  пяти  метров.  Есть  «планеристы»  и  среди пресмыкающихся,  например  ящерица  летающий  дракон У  этой  рептилии  имеются ложные ребра  с  кожной  перепонкой.  Когда дракон  в  спокойном  состоянии,  они плотно прижаты  к  телу.  В  случае  опасности  ящерица  расправляет  их,  образуя  подобие  двух широких полукруглых крыльев, и стремительно планирует на расстояние до 30 метров. В полете спасаются от нападения и  украшенные  древесные змеи. Они сплющивают тело, раздвигая ребра и втягивая живот. Придав телу плоскую форму, змеи либо перелетают на другое  дерево,  либо  мягко  планируют  на  землю.  Пользуются  планирующем  полетом, спасаясь от  врагов, и древесные лягушки  из  семейства  веслоногих.  Между  пальцами  у этих  амфибий  имеются  перепонки.  Широко  раздвигая  пальцы  и  растягивая  перепонки, лягушки легко, словно на крыльях, планируют вниз.

Переносные укрытия

Для  своей  безопасности  некоторые  виды  животных  сооружают  или

приспосабливают  различные  переносные  укрытия.  Так,  раки-отшельники имеющие

мягкое  незащищенное  твердым  покровом  брюшко,  прячут  его  в  пустую  раковину брюхоногого моллюска, которую постоянно таскают с собой. Крабы дориппе водружают себе  на  спину  створку  раковины  и  бегают  с  ней  по  дну,  прикрываясь  ею  как  щитом. Многие насекомые, преимущественно личинки, строят специальные переносные домики- чехлики. Такой чехлик сооружают, например, гусеницы бабочек семейства мешочниц и чехлоносок Они  выстилают  чехлик  тонким  плотным шелком,  к  которому  снаружи прикрепляют кусочки растений или минеральные частички. В чехлике гусеницы проводят всю  жизнь,  передвигаясь  с  помощью  грудных  ног.  Устраивают  переносные  укрытия  и личинки  ручейников Взрослые  ручейники похожи  на  молей  и обитают на суше, а их  червеобразные нежные личинки живут в воде. Для своей защиты личинки строят домики. В зависимости от вида насекомого эти домики бывают различной формы: в виде трубочек, спирали  или  рога  -  и  строятся  они  из  какого-нибудь  однородного  материала,  который  личинка  отыскивает  на  дне:  из  песчинок,  растительных  кусочков,  из  раковинок.  Такие чехлики  служат  для  личинок  не  только  защитным  укрытием,  но  и  маскировочным приспособлением.  Строя  домик  из  материала,  покрывающего  дно,  личинка  делает маскирующую  постройку.  На  песчаном  дне  мало  заметна  трубочка,  сделанная  из песчинок, а на илистом дне - домик из растительных частиц.

Коллективная защита

Нередко ради безопасности и продолжения рода животные объединяются в группы и  действуют против врага сообща.  Например,  овцебыкипри нападении  на  них волков образуют  круг,  в  который  прячут  телят  и  самок,  а  самцы  выстраиваются  по  внешнему кругу,  выставляя  навстречу  врагу  крепкие  рога.  Среди  грызунов  выработалась  иная тактика коллективной обороны. Бобры например, бьют хвостом по воде, оповещая так остальных  членов  колонии  о  приближении  врага. 

Забота о потомстве

Забота о потомстве может проявляться в разной форме.

Азовские и каспийские бычки откладывают икру в ямки, вырытые в дне, и охраняют её затем  в  течение  всего  развития.  Некоторые  американские  сомы прилепляют икру на брюхо и носят её на себе все время развития. Многие рыбы вынашивают икру во рту или даже в  желудке. В  это время  родитель  ничего не  ест. Вылупившиеся мальки  некоторое время  держатся  вблизи  самки  (или  самца,  в  зависимости  от  вида)  и  при  опасности

прячутся в  рот  родителя.  Наибольшая  безопасность потомства  достигается,  очевидно,  в тех  случаях,  когда  зародыши  развиваются  в  теле  матери.  Плодовитость  в  этих  случаях снижается, однако, это компенсируется возрастанием выживаемости молоди.

У членистоногих и низших позвоночных  образующиеся личинки ведут самостоятельный образ  жизни  и  не  зависят  от  родителей.  Но  в  некоторых  случаях  забота  родителей  о потомках  проявляется  в  форме  обеспечения  их  пищей.  Знаменитый  французский естествоиспытатель  Ж.А.Фабр  впервые  описал  такое  поведение  у  одиночных  ос.  Осы

нападают  на  жуков,  пауков,  сверчков,  богомолов, гусениц  различных  бабочек, обездвиживают  их,  погружая  жало  точно  в  нервные  узлы,  и  откладывают  на  них  яйца. Вылупляющиеся  личинки  ос  обеспечены  пищей:  они  питаются  тканями  живой  жертвы, растут и затем окукливаются. Описанные примеры заботы о потомстве у членистоногих и низших  позвоночных  встречаются  у  очень  небольшого числа  видов.  В  большинстве случаев  оплодотворённые  яйца  бывают  брошены  на  произвол  судьбы.  Именно  этим объясняется  очень  высокая  плодовитость  беспозвоночных  и  низших  позвоночных животных. Большое число потомков в условиях высокой истребляемости молоди служит  средством борьбы  за существование вида.  Значительно  более  сложные и многообразные формы заботы о потомстве наблюдаются у высших позвоночных. Сложные инстинкты и способность  к  индивидуальному  обучению  позволяют  им  со  значительно  большим успехом  выращивать  потомство.  Так,  птицы  откладывают  оплодотворённые  яйца  в специальные сооружения - гнёзда, а не просто в наружную среду, как поступают все виды нижестоящих  классов.  Яйца  развиваются  под  влиянием  тепла,  сообщаемого  им  телом родителей,  и не  зависят  от случайностей  погоды.  Гнездо родители защищают  от врагов теми  или  иными  способами.  Выведенных  птенцов  не  оставляют  на  произвол  судьбы,  а длительное время выкармливают и охраняют их. Всё это резко повышает эффективность размножения  у  птиц.  Наивысшей  степени  развития  достигают  формы  поведения  у млекопитающих животных. Это проявляется и в отношении к детёнышам. Звери не только кормят своё потомство, но и обучают ловить добычу. Ещё Ч.Дарвин отмечал, что хищные звери учат своих детёнышей избегать опасностей, в том числе охотников. Таким образом, особи с более совершенными формами заботы о потомстве выживают в большем числе и передают эти черты далее по наследству

4. Биохимические адаптации

Оборонительные выделения

Существует  немало  животных,  которые  при  опасности  «выстреливают»  во  врага какой-либо  жидкостью,  обладающей  защитными  свойствами.  Эти  животные  не  имеют отпугивающей  окраски,  которая  могла  бы  насторожить  нападающего,  и  поэтому «выстрелы»  получаются  неожиданными  и  эффективными.  Среди  насекомых  таким удивительным  «оружием»  обладают жуки-бомбардиры

При опасности  они выделяют жидкость,  которая  на воздухе моментально испаряется, превращаясь с  легким взрывом в облачко.  Жук  может  сделать  до  10  «выстрелов».  Такая  неожиданная  «бомбардировка» часто  заставляет  отступить  врага,  тем  более  что  летучие испарения  ядовиты.  Надежное оружие самообороны имеют головоногие моллюски. Осьминоги, кальмары и каракатицы выпускают  навстречу  врагу  «чернильную  бомбу»-жидкость,  несколько  капель,  которой достаточно,  чтобы  замутить  вокруг  воду и  незаметно  скрыться. Некоторые  головоногие моллюски и глубоководные  креветки спасаются от хищников тем, что  выпускают облако  слизи,  состоящее  из  светящихся  бактерий,  и  под  прикрытием  такой  световой завесы уходят от врага. Среди пресмыкающихся есть змеи-снайперы: плюющая индийская кобра и  африканская  черношейная и  ошейниковая  кобры Они  обороняются молниеносным и точным «выстрелом» яда в глаз противника, причем черношейная кобра делает до 20 «выстрелов» подряд. Такая защита отпугивает любого хищника.

5.Видовые адаптации (Конгруэнции),межвидовые адаптации

     Видовые адаптации обнаруживаются при анализе группы особей одного вида, по своему проявлению они весьма разнообразны. Основными из них являются различные конгруэнции, уровень мутабильности, внутривидовой полиморфизм, уровень численности и оптимальная плотность населения.

     Конгруэнции представляют собой все морфофизиологические и поведенческие особенности, которые способствуют существованию вида как целостной системы. Репродуктивные конгруэнции обеспечивают размножение. Некоторые из них непосредственно связаны с репродукцией (соответствие половых органов, приспособления к вскармливанию и др.), тогда как другие лишь опосредованно (различные сигнальные признаки: зрительные - брачный наряд, ритуальное поведение; звуковые - пение птиц, рев самца оленя во время гона и др.; химическими - различные аттрактанты, например, феромоны насекомых, выделения у парнокопытных, кошачьих, собачьих и др.).

    К конгруэнциям относят все формы внутривидовой кооперации,— конституциональной, трофической и репродуктивной. Конституциональная кооперация выражается в согласованных действиях организмов в неблагоприятных условиях, которые повышают шансы на выживание. Зимой пчелы собираются в шар, и выделяемое ими тепло расходуется на совместное согревание. При этом самая высокая температура будет в центре шара и особи с периферии (где холоднее) будут постоянно стремиться туда. Таким образом происходит постоянное перемещение насекомых и они совместными усилиями благополучно перезимуют. Также сбиваются в тесную группу пингвины во время насиживания, овцы в холодное время и др.

Трофическая кооперация состоит в объединении организмов с целью добывания пищи. Совместная деятельность в этом направлении делает процесс более продуктивным. Например, стая волков гораздо эффективнее охотится, нежели отдельная особь. При этом у многих видов имеет место разделение обязанностей - одни особи отделяют выбранную жертву от основного стада и гонят ее в засаду, где затаились их сородичи и т. д. У растений подобная кооперация выражается в совместном затенении почвы, что способствует удержанию в ней влаги.

Репродуктивная кооперация повышает успешность размножения и способствует выживанию потомства. У многих птиц особи собираются на токовищах, и в таких условиях облегчается поиск потенциального партнера. То же самое происходит на нерестилищах, лежбищах ластоногих и др. Вероятность опыления у растений повышается, когда они растут группами и расстояние между отдельными особями невелико.

Межвидовые адаптации

Виды по-разному влияют друг на друга: конкурируют с соседями за пищу и выделяют ядовитые вещества, оказываются полезными друг для друга или

"эксплуатируют" другие  виды. Сущность межвидовой конкуренции  заключается в том, что у особей  одного вида уменьшается плодовитость, выживаемость или скорость роста  в результате использования ресурса  или интерференции со стороны  особей другого вида. Однако за  этой простой формулировкой кроется  большое количество самых разнообразных  нюансов. Влияние межвидовой конкуренции  на динамику численности популяции  конкурирующих видов многолико. Динамика в свою очередь может  оказывать влияние на распределение  видов и их эволюцию.

     Конкуренция возникает тогда, когда два или большее число организмов получают ресурс из источника, который для всех явно недостаточен. Иными словами, конкуренция возникает только в том случае, если ресурс ограничен.

 Если же ресурс имеется  в избытке, то два вида даже  с очень сходными потребностями  конкурировать не будут. Это может  наблюдаться, например, при регулировании  численности видов хищниками  или паразитами.

     Адаптации  возникают в ответ на конкретные  изменения экологических условий, они относительны.

После рассмотрения вопроса о формах естественного отбора, обращаем внимание на то ,что в процессе эвалюции происходит смена форм естественного отбора, обеспечивая тем самым возникновение и сохранение адаптации. Когда признак под  действием   движущего  отбора  приходит в соответствие  со   средой   и  обеспечивает  защиту   от  её  воздействий, на  него начинает  действовать  стабилизирующий   отбор .  Через   его  канализирующую   под форму  может произойти   перестройка  индивидуального  развития . После  этого признак  станет необходимым элементом   организации. Его изменение  или  исчезновение будет уже  невозможным,  поскольку   тогда  произойдет  нарушение  протекания   нормального  онтогенеза и тем   самым гибель  организма . Это  свидетельствует  о  том , что   не только  каждое приспособление имеет  временный характер , но  и существование самих  видов, обладающих  данными приспособлениями, ограничено  во времени.  Органическая   целесообразность  –   это   явление,  исторически  возник-