Основные пути приспособления организмов к среде обитания

испытывают влияние факторов,
сильно удаляющихся от оптимума.

Им приходится переносить и сильную жару, и сильные морозы, и летние засухи, и пересыхание водоемов, и нехватку пищи.
Как приспосабливаются они к таким
экстремальным ситуациям, когда нормальная
жизнь сильно затруднена?

приостанавливать свою жизнедеятельность и переходить в состояние скрытой жизни.
Это явление было обнаружено в начале
XVIII столетия Антони ван Левенгуком, который впервые
наблюдал в сделанный им микроскоп мир мелких организмов.
Он заметил и описал, что
некоторые из них могут
полностью высыхать на воздухе, а
затем «оживать» в воде.

Позднее такое
состояние мнимой
смерти

было названо анабиозом («ана» — нет, «биос» — жизнь).

цисты, при этом тело их округляется, и они покрываются толстой

оболочкой. В таком состоянии простейшие могут находиться долгое время, пока не окажутся в более благоприятных для своего существования условиях. Тогда животное выходит из оболочки цисты и начинает вести подвижный образ жизни.

веществ. В отличие
от смерти организмы могут при

этом возвращаться к активной жизни.
Переход в состояние анабиоза чрезвычайно расширяет возможности выживания
организмов в самых суровых условиях.
В опытах высушенные семена и споры растений, некоторые мелкие животные — коловратки,
нематоды выдерживают длительное
время температуры жидкого воздуха
(-190 °С) или жидкого водорода(-259,14 С).

При этом важно,
чтобы потеря воды клетками тела

не сопровождалась нарушением
внутриклеточных структур. Большинство видов
к этому не способно. Например, в клетках высших растений имеется обычно большая
центральная вакуоль с запасом влаги. При высыхании она исчезает, клетка меняет
форму, сжимается, и ее внутреннее строение
нарушается. Поэтому глубокий анабиоз в природе встречается редко.

в неблагоприятных
условиях — явление широко распространенное.

Клетки тела при этом частично обезвоживаются, происходит также и другая перестройка их состава. Состояние организмов,
близкое к анабиозу, называют криптобиозом
или скрытой жизнью («криптос» —скрытый). В состоянии пониженного обмена веществ организмы резко повышают свою устойчивость
и очень экономно тратят энергию.

покой растений, спячка позвоночных животных, сохранение семян и

спор в почве, а мелких обитателей — в пересыхающих водоемах.
В неактивном состоянии часто находятся в природе многие виды бактерий,
пока не возникнут благоприятные условия для их размножения.

Это возможность переживать неблагоприятные изменения среды
обитания. При

восстановлении необходимых условий организмы
вновь переходят к активной жизни.

подчиняются
воздействиям среды, экономя при этом затраты на свое
существование.

с
поддержанием постоянства внутренней среды, не смотря на колебания

воздействий внешних
факторов. Обитая в условиях изменчивой
температуры, теплокровные животные — птицы и
млекопитающие — поддерживают внутри себя постоянную температуру, оптимальную для биохимических процессов в клетках тела.

что позволяет им жить на суше. Многие растения способны переносить

сильные засухи и расти даже в жарких пустынях.

энергии и специальных приспособлений во внешнем и внутреннем строении организмов.

свои преимущества и недостатки.
При возможности тормозить

обмен веществ и переходить к скрытой жизни организмы экономят энергию и повышают
устойчивость, но не способны к активности при ухудшении условий.
При регуляции температуры и запасов влаги в теле представители различных видов могут поддерживать нормальную жизнедеятельность в очень широком диапазоне внешних условий, но тратят при этом много энергии, которую им необходимо постоянно восполнять. Кроме того, такие организмы очень неустойчивы к отклонениям режима их внутренней среды. Например, у человека повышение температуры тела всего на 1 °С свидетельствует о нездоровье.

возможен и третий способ выживания — избегание неблагоприятных условий и

активный поиск других, более благоприятных местообитаний. Этот путь приспособлений доступен только подвижным животным,
которые могут перемещаться в пространстве.

суток зарываются в снег, где гораздо теплее. Многие животные устраивают

жилища — норы и гнезда, защищающие их от внешних воздействий.
Это тоже путь избегания неблагоприятных факторов. Ярким примером избегания зимней бескормицы и холодов являются дальние перелеты птиц .

представителей одного и того же вида. Например, растения не могут

поддерживать постоянную температуру тела, но многие из них способны регулировать водный обмен. Холоднокровные животные подчиняются неблагоприятным факторам, но могут и избегать их воздействия. В целом же мы видим, что при огромном разнообразии живой природы в ней можно выделить лишь несколько основных путей приспособительного развития видов.

находит широкое применение в хозяйственной практике. В специальных хранилищах создаются

особые режимы для длительного хранения семян растений, культур микроорганизмов, спермы ценных сельскохозяйственных животных.

пересаживаемых органов и тканей. Есть проекты по сохранению половых клеток

исчезающих видов животных и растений, с тем чтобы в дальнейшем иметь возможность восстановить их в природе.

семян растений зависит от условий хранения. Повышение влажности и температуры

увеличивает траты резервов семени на дыхание, и они в конце концов истощаются. Сухие семена могут долго лежать, не теряя всхожести: семена мака — до 10 лет, зерновки ржи, ячменя и пшеницы — до 32, плоды одуванчика —до 68, лотоса — до 250 лет.

в торфе болота, высохшего 2000 лет тому назад. Плоды этого

растения покрыты толстой газо- и водонепроницаемой оболочкой.

анализ образцов льда из глубины ледника. Возраст слоев льда, в

которых обнаружены жизнеспособные микроорганизмы, достигает 10—13 тыс. лет. Найдены в основном бактерии, а также споры грибов и дрожжей. Позднее жизнеспособные бактерии были обнаружены в образцах горных пород под антарктическим ледником. Их возраст составлял от 10 тыс. до 10 млн лет.

районах, выдерживая морозы до -50 С. В таких случаях разница

температур самого животного и окружающей среды может составить 80—90 °С. У пингвинов постоянная температура тела равна +37—38 С °, у северных оленей +38—39 °С. Для поддержания теплового баланса животные тратят жировые энергетические запасы. Очень важна также роль теплоизолирующих покровов (пуха, пера, меха). К зиме эти покровы становятся гуще и пушистее, обеспечивая вокруг тела воздушную прослойку, сохраняющую тепло.

и жарком климате, способны удерживать воду в теле и регулировать

ее испарение. Кактусы, произрастающие в пустынях, обладают очень прочными непроницаемыми покровами с немногочисленными устьицами. Листья их превращены в колючки, этим уменьшена общая поверхность, способствующая испарению. Фотосинтез происходит в зеленом стебле. Жарким днем плотно закрыты устьица, и растения довольствуются при фотосинтезе тем углекислым газом, который проникает в их тело за ночь или выделяется в клетках в процессе дыхания. Скудная почвенная влага, поглощаемая корнями, надолго сохраняется в этих растениях, обеспечивая их жизнедеятельность.

мокриц. Это мелкие наземные ракообразные, нуждающиеся, как и их ближайшие

водные родственники, в высокой влажности окружающей среды. Живя в пустынях, они способны избегать жару и сухость. Мокрицы роют в глинистой почве вертикальные норки, в глубине которых температура резко снижена, а воздух насыщен водяными парами. Кормятся они на поверхности почвы растительными остатками, выходя из норок только в то время суток, когда увлажняется приземный слой воздуха. Самка в жаркие часы затыкает отверстие своими передними сегментами, несущими непроницаемые покровы, чтобы сохранить влажность и уберечь от высыхания свое потомство.

сердца около 300 ударов в минуту, а во время

спячки всего 3. Температура тела понижается до +5 °С. Несмотря на низкую интенсивность обмена веществ, животные во время спячки сильно теряют в весе и могут погибнуть от истощения, если не накопят к зиме достаточно жира.