Адаптация организмов к условии обитания

         Сибирский Профессионально-Педагогический  Колледж.                       

РЕФЕРАТ

По биологии на тему:

Адаптация организмов к условии  обитания.

                       Студентки группы Мк -122

                                        Выполнила: Лактионова Александра

                                                  Проверила: Нагибина Галина Михайловна

                                                 Омск – 2011                                                                                                                                                                                            

Содержание. 

1. Введение………………………………………………………………………...3

2. Адаптация……………………………..……....……………………………...4-5                                

3. Классификация адаптации………….………………....…………………….6-7

4. Проблема  определения адаптации…………………………………………7-8

5. Влияния солнца на организм………………………………………………….8

6. Измерение адаптированности ………………………………………………...9

7. Неспецифические адаптационные реакции  организма…………………..9-11

8. Заключение…………………………………………………………………….12

9. Список литературы……………………………………………………………13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

Адаптация в биологии - анатомическая структура, физиологический процесс, или реакция в поведении организма, которая развилась за некоторый промежуток времени в процессе эволюции таким образом, что стала повышать долговременный репродуктивный успех данного организма. Термин «адаптация» также иногда используется как синоним естественного отбора, но большинство биологов не одобряют такого использования.

Эффект адаптации  может быть показан в течение  геологического периода времени, либо в течение жизни одного индивида или группы.

Организмы, адаптированные к своему окружающей среды, способные  к следующим действиям:

Получать воздух, воду, еду и питательные вещества;

Приспосабливаться к физическим характеристикам окружающей среды, таких как температура, освещенность и влажность;

Защищаться от естественных врагов;

Размножаться;

Реагировать на изменения окружающей среды.

Адаптации организмов к обитанию в наземно-воздушной  среде. Из-за наличия гравитации и  отсутствия выталкивающей силы у  наземных обитателей суши хорошо развиты  опорные системы, поддерживающие их тела. У растений — это разнообразные  механические ткани, особенно мощно  развитые у деревьев. Животные в  ходе эволюционного процесса выработали как наружный (членистоногие), так  и внутренний (хордовые) скелеты. 
 
 
 

Адаптация 

Адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — предложение приспособления организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями.

Приспособленность живых существ к естественным условиям внешней среды была осознана людьми ещё в античные времена. Вплоть до середины XIX века это объяснялось  изначальной целесообразностью  природы. В теории эволюции Чарлза Дарвина  было предложено научное объяснение адаптационного процесса на основе естественного  отбора.

Адаптации видов  в рамках одного биоценоза  зачастую тесно связаны друг с другом. Если адаптационный процесс у какого-либо вида не находится в равновесном  состоянии, то эволюционировать может  весь биоценоз (иногда — с негативными  последствиями) даже в стабильных условиях окружающей среды. 

Результат естественного  отбора – дифференцированное выживание  биологических существ  – способствует развитию адаптации. Термин Адаптация  может носить три  смысловых оттенка. В первом случае существует адаптация  как процесс, с помощью которого организм меняется и приспосабливается  к условиям окружающей среды. Второе значение касается действительных взаимоотношений  между организмом и средой его  обитания. В третьем смысле адаптация  означает степень соответствия между  организмом и средой.

Адаптация достигается  посредством изменения  целого ряда биологических характеристик: биохимических, физиологических, морфологических  и поведенческих. Все это способы  приспособления организма к требованиям  окружающей среды.

Адаптация может  быть генетически детерминированным  процессом, возникающим в ответ  на требования естественного отбора, или фенотипической реакцией особи, возникающей в течении ее жизни  в ответ на некоторые средовые факторы. В широком смысле, под адаптацией понимается гармония организмов со средой обитания.

В узком же смысле под адаптацией понимаются специальные  свойства, способные  обеспечит выживание  и размножение  организмов в конкретной среде. Адаптация к одним факторам среды не обязательно останется приспособлением в других условиях.  

  Появление в популяции и биогеоценозе нового удачного фенотипа или особей –  носителей удачных мутаций –  еще нельзя рассматривать как  адаптацию. Появление селективно ценного  генотипа является элементарным адаптационным явлением. Об адаптации можно говорить лишь после возникновения специализированного признака у популяции (вида) к элементам среды. Достигается это при «подхвате» отбором элементарного адаптационного явления и стойком изменении генотипического состава популяции. Приспособления не возникают в готовом виде, а складываются в процессе многоступенчатого отбора удачных вариантов из множества изменившихся особей в чреде поколений.  

В эволюционном смысле понятие «адаптация»  должно относиться не столько к отдельной  особи, сколько к популяции и  виду. Изменения же в пределах отдельной  особи в ответ на те или иные изменения окружающей среды происходят в пределах унаследованной каждой особью нормы реакции.

Классификация адаптаций

 По  происхождению  различают  преадаптивные, комбинаторные   и постадаптивные адаптации.

В случае преадаптации потенциальные адаптационные явления  возникают, опережая существующие условия. Мутационный процесс и скрещивания  приводят к накоплению в популяциях скрытого резерва наследственной изменчивости. При преадаптивном пути возникновения  адаптаций нередко с успехом  используются прежние особенности  организма, возникшие в других условиях. При этом некоторые сложные приспособления могут возникать «опережая» условия, при которых они окажутся адаптациями.

При возникновении  адаптаций комбинативным путем  существенно взаимодействие новых  мутаций друг с другом и с генотипом  в целом. Эффект мутаций зависит  от той генотипической среды, в состав которой они в будущем войдут. Скрещивание особей дает разнообразное  сочетание мутантного аллеля с другими  аллелями того же и других генов. Это  приводит к изменению эффекта  проявления мутации путем взаимодействия генов. При этом может быть или  усиление, или подавление его выражения  в фенотипе. Во всех случаях создается  реальная возможность для быстрой  смены одних адаптаций другими. Комбинативный путь формирования адаптации, видимо, наиболее распространенный в  природе.

Постадаптивный  путь возникновения адаптаций связан с редукцией ранее развитого  признака и использованию ранее  существовавшего органа в других целях – не тех, что определили его появление. При постадаптивном пути новые адаптации возникают  посредством использование ранее  существовавших структур в случае смены  их функций. При переводе генов, влияющих на развитие редуцируемых органов, в  рецессивное состояние они включаются в скрытый резерв наследственной изменчивости. Эти гены сохраняются  в генофонде популяции и время  от времени могут проявляться  фенотипически. В случае установления отбором положительной связи  между такими генами и новыми условиями среды они могут дать начало развитию новых признаков и свойств. 

Говоря об адаптации  нельзя не упомянуть о различных  ее масштабах. Различают специализированные адаптации и общие. Специализированные адаптации пригодны в узколокальных условиях жизни вида. В то время как общие пригодны в широком спектре условий среды.

Первоначально общие  адаптации возникают как  специализированные. Перспективные  общие адаптации  затрагивают  не одну, а многие системы органов.

Проблема  определения адаптации. 

     Философ  Ю. Урманцев указывает на то, что  по объему и содержанию  «адаптация»  — понятие не  только междисциплинарное, но  и весьма сложное, требующее  достаточно осторожного обращения.  Он обращает внимание на недостатки  используемых в энциклопедиях  определений рассматриваемого понятия.

Под адаптацией понимается способность любой системы  получать новую информацию для приближения  своего поведения и структуры  к оптимальным. Системы адаптивны, если при изменении в их окружении  или внутреннем состоянии, снижающем  их эффективность в выполнении своих  функций, они реагируют или откликаются, изменяя свое собственное состояние  или состояние окружающей среды  так, чтобы их эффективность увеличилась. Согласно этим авторам термин адаптация  в общем случае выступает в  трех аспектах:

- адаптация как  свойство системы приспосабливаться  к возможным изменениям функционирования - система адаптации;

- адаптация  как сам процесс приспособления  адаптивной системы - собственно, адаптация;

- адаптация  как метод, основанный на обработке  поступающей информации и приспособленный  для достижения некоторого критерия  оптимизации - адаптационные алгоритмы. 

     Адаптация  может осуществляться на различных  уровнях:

- на уровне  клетки в виде функциональных  или морфологических изменений;

- на уровне  органа или группы клеток, имеющих  одинаковую функцию;

- на уровне  организма как морфологического  так и функционального целого, представляющего собой совокупность  всех физиологических функций,  направленных на сохранение витальных  функций и самой жизни.  

Влияние Солнца на организм 

     Русский  естествоиспытатель Александр Леонидович  Чижевский в начале 20-х годов  прошлого века обнаружил, что  колебания интенсивности самых  разнообразных массовых процессов  на нашей планете синхронны  и предположил, что на динамике  биологических систем на всех  уровнях их природной организации  сказывается нестационарное и  неоднородное влияние Солнца; —  в понятие «внешняя среда»  им отныне включалось и космическое  пространство. Первые свои соображения  на этот счет А. Л. Чижевский  высказал в Калуге в октябре  1915 года в докладе «Периодическое  влияние Солнца на биосферу  Земли». Обработка Чижевским огромного  статистического материала вскрыла  параллелизм в ходе кривых  общей смертности и деятельности  Солнца, Исследуя динамику общей  смертности, учёный вполне логично  рассматривал больной организм  как систему, выведенную из  состояния устойчивого равновесия. Для подобной системы порой  достаточно незначительного внешнего  импульса, чтобы эта неустойчивость  резко возросла вплоть до гибели  организма. Таковым импульсом  могут быть резкие изменения  физических факторов внешней  среды, толчком к которым служат  «капризы солнце деятельности». 
 
 

Измерение адаптированности 

     В  результате обработки многолетних   наблюдений при сравнительном  анализе  популяций и групп,  находящихся  в различных экологических  условиях (на Крайнем Севере и  в средних широтах Сибири), А.  Н. Горбанем и Е. И. Смирновой  под руководством. АМН СССР К.  Р. Седова получен вывод: наибольшую  информацию о степени адаптированности  популяции к экстремальным или  просто изменившимся условиям  несут корреляции между физиологическими  параметрами. В типичной ситуации  при увеличении адаптационной  нагрузки уровень корреляций  повышается, а в результате успешной  адаптации — снижается. Показано, что этот эффект группового  стресса связан с организацией  системы факторов, действующих на  группу.

Если  система  факторов организована в  соответствии с принципом Либиха (монолимитирование) то с ростом адаптационного напряжения размерность облака точек, представляющего  группу в пространстве физиологических  параметров, снижается, растет сумма  абсолютных величин коэффициентов  корреляции и, в то же время, растет разброс этого облака — возрастают дисперсии.

Если  происходит взаимное усиление давления различных  факторов (синергичные  системы), то, напротив, с ростом адаптационного напряжения размерность облака точек, представляющего группу в пространстве физиологических параметров, растет, падает сумма коэффициентов корреляции. Дисперсии в то же время возрастают — так же, как и в предыдущем случае.  

Неспецифические адаптационные реакции  организма 

Применение  более мягких, чем стрессовые, физиологических  воздействий способно значительно  повышать адаптационные возможности  организма, что было доказано и нашло  выражение в теории «Неспецифических Адаптационных Реакций Организма» (НАРО) и активационной терапии  отечественных учёных Л. Х. Гаркави  и Е. Б. Квакиной.

Высшая  нервная  деятельность человека обеспечивает необычайную  гибкость индивидуальных реакций на самые разные изменения. При чрезмерных действиях отдельных  абиотических факторов (например, климата), организм использует выработанные в процессе исторического развития механизмы  и реакции, а именно:

- включение  в процесс структур, находящихся  в покое или фазе восстановления.

- антагонистическую  регуляцию функций.

- опережающее  включение реакций, направленных  на предупреждение повреждения.

- включение  неспецифических адаптационных  реакций (общий адаптационный  синдром — Г. Селье) и (НАРО  — Гаркави Л. Х. и соавт.).

Специфические адаптационные реакции по Ф. Меерсону, — ответ организма и отдельных  его систем — («доминирующие системы») на специфичность действующего фактора, выражающийся в изменениях метаболизма (мотивированных специфичностью воздействия) как в данных системах, так и  в организме в целом.

Неспецифические и специфические реакции, согласно П. Горизонтову, взаимосвязаны и  взаимозависимы, поскольку являются ответом организма на различные  свойства (количественные и качественные) одного раздражителя. Выраженность специфической  реакции организма определяется выраженностью специфических качеств  воздействия и уровня неспецифических  реакций организма в ответ  на данное воздействие, то есть неспецифическое  звено адаптационной реакции  обусловливает величину специфического ответа организма на какое-либо воздействие. Именно комплекс неспецифического и  специфического звеньев действующего фактора обусловливает функциональные, а при многократном его действии и структурные адаптационные изменения в организме и его системах. То, что стрессовые события, иммунные сдвиги и развитие заболеваний ассоциированы, еще не говорит о присутствии причинно-следственных связей между ними. Это лишь свидетельство изменения представлений о механизмах адаптации. То, что ранее мыслилось как раздельные «системы» (комплексом защитных механизмов), теперь представляется комплексным механизмом защиты организма.

Заключение

Кроме перечисленного, в отношении адаптации можно  добавить следующее. Степень совершенства того или иного приспособления появившегося в процессе адаптации, определяется внешней средой, и потому приспособление всегда относительно. Приспособленное  к одним условиям, к одному уровню организации, оно перестает быть таковым в других условиях, на других уровнях.

И в заключении следует отметить, что  Адаптация – это тенденция к оптимизации соответствия между поведением организма и средой его обитания. Отбор благоприятствует «оптимальному решению» проблем, с которыми сталкивается организм.

Список  литературы:

1). «Антропология»  Хрестоматия», под ред. В.Ю. Бахолдина, М.А. Дерягина. М: 1997

2). «Антропология» хрестоматия. Москва-Воронеж:1998 Т.Е.Россолимо, Л.Б.Рыбалов, И.А.Москвина-Тарханова.