В одних случаях организмы реагируют непосредственно на изменения, в других — на сигнальные факторы. — Способ переживания изменений условий окружающей среды зависит от продолжительности жизненного цикла. — Птицы и млекопитающие нередко претерпевают сезонные изменения или совершают сезонные миграции. — Фенотипический полиморфизм у водных растений. — Фенотипический полиморфизм у пустынных растений.[ ...]
С течением времени любые условия существования изменяются, но в одних случаях они .подвержены более сильным изменениям, а в других — менее сильным. Ни строение организма, ни его поведение не могут соответствовать изменяющимся условиям, не изменяясь адекватным образом. Можно выделить три основных типа изменений среды обитания.[ ...]
Наилучшее соответствие между организмами и изменяющимися условиями неизбежно предполагает некий компромисс между приспособлением -к переменам и способностью к их переживанию. В условиях многократного воздействия циклических изменений на последовательные поколения организмов естественный отбор привел к возникновению ряда особенностей образа жизни, которые и сами по себе являются циклическими. К числу таких особенностей относятся диапауза насекомых, ежегодное сбрасывание листвы листопадными деревьями, суточные движения листьев, приливно-отливный ритм перемещений у литоральных крабов, годовой цикл функционирования репродуктивных систем и сезонный цикл изменения густоты меха у млекопитающих.[ ...]
Впрочем, организмам, реагирующим на изменение условий непосредственно, кое-чем приходится расплачиваться: некоторых преимуществ они лишены. Млекопитающему, у которого густота меха изменяется в ответ на похолодание, придется дрожать от холода до тех пор, пока смена волосяного покрова не завершится; но если это млекопитающее реагирует не на само похолодание, а на связанный с ним и предвещающий его сигнал (такой, например, как уменьшение долготы дня), то увеличение густоты волосяного покрова может начаться заблаговременно. Реагирование на подобные сигнальные стимулы весьма характерно для тех животных и растений, которые существуют в условиях, изменяющихся с явной и относительно стабильной цикличностью.[ ...]
Существует соблазн писать о живых существах так, будто они способны к предвидению (либо об условиях среды так, будто они предсказуемы); хочется написать и о предзнаменованиях, позволяющих организмам строить планы на будущее. На первый взгляд циклические особенности образа жизни как будто бы согласованы с какими-то прогнозами; на самом же деле это совсем не так. Циклические особенности представляют собой признаки, возникшие в результате естественного отбора в условиях многократно переживавшихся в прошлом циклических изменений среды обитания. Строение и образ жизни живого существа предопределяются не его собственной способностью к предвидению будущего, а жизнью и смертью предшествовавших поколений.[ ...]
Явления, подобные ночному мраку и зимним холодам, связаны с течением времени, и продолжительность их можно измерить, а наступление — предугадать, используя в качестве часов Солнце (высота Солнца над горизонтом может служить мерой времени суток, а продолжительность светового дня — показателем времени года). К этим внешним часам некоторые организмы присовокупили свои собственные внутренние физиологические часы (эндогенный ритм). Такие часы нужно время от времени сверять с солнечными и устанавливать по ним, но и без сверки физиологические часы могут функционировать довольно долго.[ ...]
Для многих водных растений годовой цикл изменения условий внешней среды предстает прежде всего в виде колебаний уровня воды; на эти сезонные ритмы могут накладываться хаотические изменения, вызываемые сильными засухами или внезапными наводнениями. В прибрежной части водоема произрастают растения самых разнообразных форм. Растения, растущие возле уреза воды, обычно снабжены воздушными листьями, которые при погружении в воду резко снижают фотосинте-тическую активность и даже повреждаются. Листья растений, растущих на несколько более глубоких местах, обычно плавают на поверхности воды. На еще более глубоководных участках у растений полностью погруженные, длинные, гибкие лентовидные листья, не повреждаемые быстрым течением. А в наиболее глубоководной зоне растут растения с погруженными и тонко рассеченными листьями. Для многих растений характерны листья лишь одного из перечисленных специализированных типов. Кроме того, у многих водных растений одна и та же особь может нести на себе листья более чем одного типа. Такой фенотипический полиморфизм расширяет пределы колебаний уровня воды, при котором возможна эффективная жизнедеятельность этих растений.[ ...]
Для организма, который не может избежать неблагоприятных условий, наиболее эффективным решением проблемы выживания в изменяющейся среде могут оказаться сезонные изменения особенностей строения. В засушливых местообитаниях фенотипический полиморфизм бывает еще более резким, чем у водных растений. Некоторые растения в течение одного года образуют три поколения листьев, причем листья каждого из поколений обладают своим характерным строением. У Teucrium pollium во время влажного сезона образуются сравнительно крупные листья. Во время более засушливого сезона они опадают, а на смену им приходят мелкие листья, или чешуйки. Иногда исчезает и эта «вторая» листва, и растение проводит наиболее засушливый период лишь с зелеными стеблями да колючками (Orshan, 1963).[ ...]
Вернуться к оглавлению