"Биология. Учебное пособие для учреждений общего среднего образования с русским языком обучения", Под редакцией С. С. Маглыш, А.Е. Каревский
Приспособления, или адаптации, — наследственные особенности строения, работы организма и его поведения, которые повышают шансы выжить и оставить потомство в определённых условиях. Они появляются не потому, что отдельной особи что-то понадобилось: естественный отбор сохраняет полезные наследственные варианты на протяжении поколений. Маскировка, предупреждающая окраска и мимикрия помогают организмам взаимодействовать с хищниками и добычей. При этом любая адаптация относительна: изменение среды может сделать прежде полезный признак бесполезным или даже вредным.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Адаптация, или приспособление, — наследственный признак либо комплекс признаков, повышающий успешность выживания и размножения организма в определённых условиях. Это может быть особенность строения, работы организма или поведения. Понятие помогает отличать результат эволюции от временной реакции отдельной особи.
Покровительственная окраска — окраска, благодаря которой организм менее заметен на фоне окружающей среды. Она может затруднять обнаружение животного хищником или помогать хищнику приблизиться к добыче. Её значение связано с тем, насколько хорошо цвет и рисунок совпадают с конкретным фоном.
Предупреждающая окраска — яркая окраска, сигнализирующая хищникам о защите, ядовитости или несъедобности организма. Она не прячет животное, а делает его заметным и позволяет потенциальному врагу распознать риск. Такая окраска полезна, если хищники способны связать сигнал с неприятным опытом.
Мимикрия — сходство беззащитного организма с защищённым или опасным видом, которое снижает вероятность нападения. Хищник может принять подражателя за организм, которого лучше избегать. Это понятие объясняет, почему внешнее сходство иногда становится защитой, а не просто случайной чертой.
В популяции особи различаются: наследственная изменчивость приводит к появлению разных вариантов признаков. Если одни варианты дают преимущество в выживании или размножении, их носители в среднем оставляют больше потомства. Поэтому естественный отбор способствует распространению таких вариантов, а не намеренно создаёт признак.
Приспособления формируются в ряду поколений, потому что наследственные изменения и отбор действуют на популяцию, а не перестраивают организм по его потребности. Отдельная особь может, например, временно изменить поведение в ответ на холод, но такая реакция сама по себе не становится эволюционной адаптацией. Для распространения признака потомство должно его наследовать, а его носители — иметь преимущество в данных условиях.
Морфологические приспособления связаны с формой, окраской или строением частей тела. Физиологические относятся к работе организма, например к особенностям обмена веществ или поддержанию водного баланса. Поведенческие проявляются в действиях: выбор места обитания, поиск пищи или избегание опасности помогают использовать ресурсы и уменьшать риск.
Окраска и мимикрия влияют на встречи организмов. Маскировка мешает хищнику заметить добычу, а иногда позволяет самому хищнику остаться незамеченным; предупреждающий сигнал заставляет возможного врага отказаться от нападения. При мимикрии беззащитный вид получает преимущество, если хищник принимает его за опасный или несъедобный организм.
Приспособленность всегда связана с конкретными условиями, а потому не бывает безусловно полезной. Если меняются фон, климат, доступная пища или состав врагов, прежнее преимущество может исчезнуть. Признак, хорошо работающий в одной обстановке, в другой способен повысить заметность или потребовать лишних затрат.
| Тип или пример приспособления | Как проявляется | Какую роль выполняет | Пример |
|---|---|---|---|
| Морфологические приспособления | Особенности строения, формы или окраски тела | Помогают добывать пищу, передвигаться, защищаться или маскироваться | Обтекаемая форма тела рыбы |
| Физиологические приспособления | Особенности процессов жизнедеятельности | Поддерживают работу организма в определённых условиях | Способность некоторых животных экономить воду |
| Поведенческие приспособления | Особенности действий и выбора условий жизни | Помогают находить пищу и избегать опасности | Сезонные перемещения птиц |
| Покровительственная окраска | Сходство окраски с фоном среды | Уменьшает заметность для хищника или добычи | Сезонная окраска зайца-беляка |
| Предупреждающая окраска | Яркий, заметный рисунок или цвет | Сигнализирует о защите или несъедобности | Окраска божьей коровки |
| Мимикрия | Сходство беззащитного вида с опасным или защищённым | Снижает вероятность нападения | Безвредная муха, похожая на осу |
Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, что именно изменено: строение, работа организма или поведение. Затем установите, как признак проявляется и на кого влияет — например, на хищника или добычу. Окраска и мимикрия могут быть частными примерами адаптаций, поэтому их удобно сопоставлять с общей классификацией.
Задача 1. У зайца-беляка зимой шерсть белая, а летом буроватая. Определите вид приспособления и объясните его значение. Сопоставьте каждый сезонный цвет с фоном среды, не рассматривая смену окраски как сознательный выбор животного. Нужно также назвать пользу для выживания.
Ответ: это морфологическое приспособление — покровительственная сезонная окраска. Она помогает маскироваться на фоне среды, который меняется в течение года.
Задача 2. Ярко окрашенная божья коровка выделяется на фоне листьев и защищена от многих хищников. Объясните роль её окраски. Важно определить не только заметность, но и то, какой смысл такой сигнал имеет для возможного врага. Именно это отличает два вида окраски.
Ответ: у божьей коровки предупреждающая окраска. Она сообщает хищнику о возможной несъедобности или защите и тем самым может удержать его от нападения.
Задача 3. Безвредная муха внешне похожа на осу. Объясните, почему сходство повышает её шансы на выживание, и укажите, как сформировалось такое приспособление. Недостаточно просто отметить похожую окраску: нужно связать её с реакцией хищника и наследованием признака. Затем объясните роль отбора в популяции.
Ответ: сходство мухи с осой — мимикрия, снижающая риск нападения. Оно распространяется благодаря естественному отбору наследственных вариантов, которые в конкретной среде повышают шансы выжить и размножиться.
Ошибка: считать, что организм приобретает полезный признак, потому что он ему понадобился. Так думают, поскольку результат отбора легко принять за целенаправленное изменение. Проверка: спросите себя, наследуется ли вариант и объясняется ли его распространение различиями в выживании и размножении, а не потребностью особи.
Ошибка: называть приспособлением любое полезное свойство организма. Полезность сама по себе недостаточна: признак должен быть наследственным и повышать успешность именно в определённых условиях. Проверка: назовите условия, в которых он даёт преимущество, и укажите, как это преимущество может повлиять на размножение.
Ошибка: смешивать покровительственную и предупреждающую окраску. Обе связаны с окраской, поэтому их легко объединить, не учитывая противоположную роль. Проверка: если окраска скрывает организм — она покровительственная; если делает его заметным и сигнализирует об опасности или несъедобности — предупреждающая.
Ошибка: считать приспособленность абсолютной и неизменной. Признак может казаться безусловно полезным, если рассматривать только одну обстановку. Проверка: измените мысленно фон или другие условия среды и оцените, сохраняется ли преимущество; при переменах признак может стать невыгодным.
Чтобы объяснить появление адаптаций, нужны понятия наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора: они показывают, откуда берутся различия и почему некоторые варианты распространяются. Тема связывает эволюционную теорию с экологией, поскольку приспособления влияют на взаимодействия хищников, добычи и других организмов в экосистемах. Относительная приспособленность помогает понять изменения популяций и возможные последствия перемен среды.
Почему приспособления не возникают сразу, когда меняются условия среды?
Изменение условий не создаёт у организмов нужный признак по требованию. В популяции уже есть наследственные варианты, а новые возникают благодаря наследственной изменчивости; естественный отбор постепенно увеличивает долю тех, что полезны в новых условиях.
Чем покровительственная окраска отличается от предупреждающей?
Покровительственная окраска делает организм менее заметным на фоне среды. Предупреждающая, наоборот, привлекает внимание и сообщает хищнику о возможной опасности, ядовитости или несъедобности.
Как отличить мимикрию от обычного сходства между видами?
При мимикрии беззащитный организм похож на защищённый или опасный вид, и это сходство снижает вероятность нападения. Само по себе внешнее сходство ещё не доказывает мимикрию: нужно учитывать его защитную роль и влияние на выживание.
Может ли один и тот же признак быть полезным в одной среде и вредным в другой?
Да, значение признака зависит от условий. Например, окраска, скрывающая животное на одном фоне, может сделать его заметным на другом.
Почему приспособление не гарантирует организму выживание?
Адаптация лишь повышает вероятность выживания и размножения, но не исключает случайных событий, болезней и воздействия других неблагоприятных факторов. Кроме того, условия могут измениться, и признак утратит пользу.
§ 31. Приспособления — основной результат эволюции
