Все биологические системы, от особи до биосферы, характеризуются постоянной адаптацией к условиям окружающей среды. В результате создается динамическое равновесие, связанное с определенным набором экологических факторов. Достаточно изменить один из этих факторов, чтобы равновесие изменилось. Если пределы возможности адаптации превышены, равновесие нарушается, что приводит к гибели индивидуумов или к разрушению системы. Термин «гомеостаз» означает способность организма, популяции, сообщества или любой другой биологической системы поддерживать состояние равновесия при изменениях среды обитания (например, при резком похолодании или засухе). На состояние экологии также влияют отходы жизнедеятельности. Поэтому создаются спец. программы по ликвидации мусора. Здесь https://www.vivoz-musora.site/vologodskaya-oblast/tarify.html можно узнать о расценках на вывоз мусора.
Основные законы адаптации. Процессами адаптации управляют различные законы. Закон лимитирующих факторов (закон минимальных факторов), открытый немецким химиком Юстасом фон Либихом в XIX веке, утверждает, что реакция живых организмов зависит от экологического фактора, который присутствует в среде в минимальном количестве. Это может быть, например, минеральный элемент питания (фосфор, азот, калий, магний), который содержится в почве в небольшом количестве и ограничивает рост растений.
Согласно еще одному закону, «закону толерантности», для индивидуума, популяции или любой другой более сложной экологической системы существует область значений, так называемый «интервал выносливости», в пределах которого возможно ее развитие. В пределах этого интервала выделяются оптимальные значения, при которых любая экологическая характеристика (рост, размножение и т. д.) будет максимальной. За пределами оптимума существует зона меньшей благоприятности, в пределах которой выживание все еще возможно, но экологические характеристики стремятся к нулю.
Сочетание двух основных ограничительных факторов позволяет составить диаграмму условий, в которых может существовать вид или определенный биоценоз. Основные типы адаптации. В зависимости от характера адаптации к экологическим факторам выделяют физиологическую и морфологическую адаптацию. Физиологическая адаптация характеризуется изменением обмена веществ, который позволяет рассматриваемой биологической системе развиваться в крайних экологических условиях, то есть за пределами нормального интервала толерантности. Так, популяцию рыб можно постепенно приспособить к очень теплой воде, если максимально переносимую температуру повысить, например, с 26 до 38 °С.
Для беспозвоночных животных физиологической адаптацией является диапауза, при которой животное принимает определенную форму жизненного цикла (например, личинка). Для нее характерна остановка в развитии, которая позволяет организму пережить неблагоприятный климатический период. Более сложное приспособление выражается в изменении формы индивидуума при воздействии на него одного или нескольких экологических факторов. Так, если стрелолист растет на берету реки, он образует розетку листьев, мощную корневую систему и ланцетовидные листья и, наоборот, имеет прямостоячий стебель, слаборазвитую корневую систем)’ и вытянутые коленчатые листья, если растет в воде. Каждый из этих морфологических типов – пример адаптации к окружающей среде.
Естественный отбор и экологическая адаптация. Если изменение продолжается долго, популяции подвергаются генетическому отбору, который позволяет им наилучшим образом приспособиться к новым условиям. В процессе эволюции появляются экотипы. Хорошим примером является тысячелистник (Achillea lanulosa). На равнине он представляет собой растение до 80 см высотой, а в горах, напротив, имеет розеточную форму (листья, собранные у поверхности почвы), и его высота не превышает 20 см. Это не что иное, как результат адаптации к сильному холоду и снегу. Если семена тысячелистника, собранные в горах, посеять на равнине, то из них вырастут растения с признаками высокогорных форм. Следовательно, здесь мы имеем дело с экотипом.
Еще один более общий пример, демонстрирующий роль естественного отбора при адаптации к экологическому фактору, – мимикрия. Здесь происходит адаптация к биотическому фактору – хищничеству. В ходе смены поколений отбирались виды, имитирующие субстрат, то есть нечто невидимое для хищников, например, туловище некоторых обитающих на древесной коре насекомых имитирует лишайники, часто растущие на деревьях. В другом случае мимикрия приводит к тому, что вид-жертва имитирует ядовитый вид (некоторые бабочки имитируют бабочек из семейства Danaidae, в организме которых содержатся алкалоиды, не переваривающиеся птицами и другими насекомоядными) или вид-хищник (например. Calligo, бабочки Амазонии, чьи крылья похожи на голову хищной ночной птицы).