Одной из характерных особенностей всех живых организмов является способность адаптироваться к факторам окружающей среды.
Адаптация (от лат. adaptatio - приспособление) – все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности, которые обеспечиваются на основе физиологических процессов, происходящих на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Этим термином пользуются для характеристики широкого круга приспособительных процессов: от адаптивного синтеза белков в клетке и адаптации рецепторов к длительно действующему раздражителю до социальной адаптации человека и адаптации народов к определенным климатическим условиям. На уровне организма человека под адаптацией понимают его приспособление к постоянно меняющимся условиям существования. Если особь утрачивает способность к адаптации, то она обречена на элиминацию.
Выделяют самые разные типы адаптаций:
1. Анатомо-морфологические. Эта группа адаптаций связана с изменениями во внутреннем строении и внешнем облике организма, происходящие под действием экологических факторов. В этой группе адаптаций можно выделить несколько правил
1.1. Правило Бергмана. В пределах одного или близкородственных видов организмы более крупные встречаются севернее. Это правило связано с процессом теплообмена между организмом и окружающей средой. Чем крупнее организм тем меньше соотношение площади поверхности тела и объема, тем менее интенсивно происходит теплообмен и тем легче организму поддерживать постоянную температуру тела в холодном климате. Примером выполнения этого правила может служить сравнение особей двух близкородственных видов – белого и бурого медведя. Белый медведь, ареал которого расположен севернее ареала бурого медведя, более крупный зверь.
1.2. Правило Алена. В пределах одного или близкородственных видов придатки тела длиннее у особей, живущих южней. Это правило тоже связано с процессом теплообмена между организмом и окружающей средой. Чем длиннее конечности, тем легче происходит теплообмен с окружающей средой. Поэтому, у особей одного биологического вида, обитающих севернее конечности, как правило, короче. Это позволяет легче сохранять тепло в организме.
1.3. Правило мехового покрова
1.4. Правило Глогера.
2. Физиологические адаптации связаны с изменением некоторых функций организма под воздействием экологических факторов. Сюда относятся зимний анабиоз некоторых млекопитающих, способность верблюдов быстро связывать в своем теле большое количество воды и т.д. Таким образом, физиологическая адаптация – это совокупность физиологических реакций, лежащая в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленная к сохранению относительного постоянства его внутренней среды – гомеостаза. В результате таких адаптаций повышается устойчивость организма к холоду, теплу, недостатку кислорода, изменениям барометрического давления и др. факторам. Процесс физиологических адаптаций к необычным, экстремальным (крайним) условиям проходит несколько стадий или фаз: вначале преобладают явления декомпенсации (нарушения функций), затем неполного приспособления – активный поиск организмом устойчивых состояний, соответствующих новым условиям среды, и, наконец, фаза относительно устойчивого приспособления. Это хорошо прослеживается, например, при физиологической адаптации к высоте. Изменения условий в этом случае комплексны, но наибольшую роль играет недостаточность парциального давления кислорода в связи с общим понижением барометрического давления. При подъёме на высоту наблюдаются головокружения, нарушения зрительного и слухового восприятия, одышка и др. явления, характерные для высотной болезни. Постепенно в результате физиологических адаптаций явления декомпенсации стихают и возникает приспособленность к этим необычным условиям: увеличивается количество эритроцитов (у человека с 4-5 до 8 млн. в 1 мм), растет способность гемоглобина связывать кислород, усиливается лёгочная вентиляция, нормализуются сердечная деятельность, состояние нервной системы и т. д.
Сдвиги, происходящие в организме в процессе физиологических адаптаций, касаются всех уровней организма – от субклеточно-молекулярного до целостного организма. Значительную роль в физиологических адаптациях играет тренировка как к воздействию каждого данного фактора, так и к изменению среды вообще. Так, тренировка к высотным условиям, к действиям ускорений и т. п. помогает космонавтам переносить перегрузки в космическом полёте; тренированные спортсмены лучше справляются с новыми трудными условиями, в том числе с вынужденной неподвижностью и др.
1. Барбашева З.И., Акклиматизация к гипоксии и её физиологические механизмы, М. — Л., 1960;
2. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т.1,2.
3. Парин В.В., Пути развития космической физиологии, «Космическая биология и медицина», 1968, № 1.
4. Слоним А.Д., О физиологических механизмах природных адаптаций животных и человека, М. — Л., 1964;
5. Стадницкий Г.В. Экология: учебник для ВУЗов. - СПб: Химиздат, 2004.
6. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982.
7. Тихомиров И.И., Очерки по физиологии человека в экстремальных условиях, М., 1965;