Что такое идиоадаптация? это один из способов хода эволюции

Приспособления к среде беспозвоночных животных

Очень интересны примеры идиоадаптации у насекомых. Палочник настолько длинный, что имеет форму веточки. Такое приспособление делает его незаметным среди растительности. Блоха прыгает так высоко при своих маленьких размерах, что удивляет этой своей способностью. Ее сложно поймать. А ей самой легко найти млекопитающее, в шерсти которого она спрячется и будет питаться. Комары могут летать с огромной скоростью. В случае опасности они используют свои возможности: развивают такую скорость, что человеческий глаз иногда даже не улавливает направление движения насекомого.

Дождевой червь роет ходы, пропуская землю через собственный пищеварительный тракт. Он решил проблему размещения почвы, накапливающейся в результате процесса копания. Кроме того, червь таким способом питается, потребляет органические вещества, находящиеся в плодородном слое.

Виды идиоадаптации

1. По форме (обтекаемая форма тела у водных животных снижает трение воды, увеличивает скорость передвижения).

2. По окраске:

покровительственная окраска (тыльная сторона крыльев бабочек делает их малозаметными на поверхности, где они обычно находятся);
предупредительная окраска (яркий цвет осы говорит о ее ядовитости);
мимикрия (мухи-журчалки подражают осе, сами не ядовиты);

3. По размножению (кукушка откладывает яйца в гнездо другой птицы).

4. По передвижению (выдра имеет перепонки для увеличения скорости плавания).

5. По приспособлению к условиям окружающей среды (линька животных в условиях смены сезонов).

Что такое идиоадаптация, изучают в 9 классе средней школы. Это понятие складывается из двух слов: «идио» — от греческого «свой, особый», и «адаптация» — от латинского «приспособляю».

То есть что такое идиоадаптация? Это особое, собственное приспособление к окружающей среде, точно такого нет у других видов. Однако в эволюционном процессе часто имеет место конвергенция. Перепонки между пальцами есть у разных групп животных, развивавшихся независимо друг от друга: у водоплавающих птиц, млекопитающих и амфибий. Эволюция приспособления к среде часто идет по наиболее простому пути.

Человеческая идиоадаптация

Ввиду того факта, что эволюция человека заняла миллионы лет, проявления идиоадаптации для людей рассматривать сложно. Имеются отдельные факты проявлений этого процесса в природных зонах, где за последние десятилетия отмечается негативный экологический фон, загрязнение, в том числе радиоактивное.

Однако идиоадаптацией данные изменения назвать сложно, так как они имеют в основном перемены в строении человеческого организма, характеризуемые сугубо негативно. Это, в основном, проявления мутаций.

Ароморфоз (анагенез) – процесс из сферы микроэволюции, который продолжается непрерывно и в результате приводит к утрате преемственности. В ходе ароморфоза механизм обычной адаптации таксонами становится невозможным.

Арогенез – конкретное направление эволюционирования. В результате этого процесса появляются новые крупные приспособления организма. В ходе арогенеза расширяются возможности адаптивной зоны и вид получает шансы на выживание в новой природной климатической зоне.

Приспособления растений к среде обитания

Примеры идиоадаптации у растений также различны и многообразны.

Во влажных тропических лесах растительность увеличила площадь поверхности листьев. Это произошло с целью лучшего улавливания света, увеличения объема фотосинтеза.

В пустынях листья растений преобразовались в колючки для сохранения влаги. Это тоже пример идиоадаптации. Воду запасает стебель кактуса. А колючки испаряют влагу, но гораздо экономнее, чем листья. Они имеют меньшую площадь поверхности, и на них реже расположены устьица. Кроме того, это видообразование защищает растение от крупных травоядных животных.

Цветы имеют яркую окраску для привлечения насекомых. Опылителям легче заметить броский цвет. В ультрафиолетовых лучах, в которых видят мир насекомые, венчик цветка бывает окрашен еще ярче.

Картофель вырабатывает солонин, чтобы его меньше потребляли в пищу насекомые. Самые здоровые растения имеют в своих листьях больше ядовитого вещества.

Пыльца цветковых растений имеет такую форму и размеры, чтобы опылители переносили ее на себе с цветка на цветок. Форма и небольшие размеры – пример идиоадаптации в мире растений.

Водоросли, растущие на более глубоком уровне от поверхности воды, имеют красную окраску – приспособление для лучшего улавливания скудного света. На самом деле, такие растения имеют и хлорофилл – зеленый пигмент. Однако он маскируется другими более яркими веществами: фикобилинами (красные и синие) и каротиноидами (оранжево-желтые). Большой набор пигментов обеспечивает растению более полное улавливание падающего света – почти всей видимой части спектра.

Примеры проявления идиоадаптация

Чаще всего изменения у животных касаются в перемене формы конечностей, клюва, окраски. У тех видов, где конечность играет ведущую роль в охоте, добыче корма и передвижении, эта деталь организма меняется в первую очередь и играет ведущую роль в идиоадаптации.

Примеры:

Крот: лапы, активно раскапывающие грунт;
Копытные: твердые окончания конечностей для балансировки и сохранности рабочего состояния;
Ластоногие: хвост как элемент управления во время движением.
Хищные птицы: попугаи, кулики – изменение формы клюва;
Придонные рыбы: скаты, камбалы – приплюснутая форма тела для снижения давления на скелет и быстрого передвижения.
Насекомые: меняющаяся окраска.
Растения: приспособление для опыления, распространение семян, наличие колючек, специальных соков и запахов.

Морфобиологическая теория путей эволюции А. Н. Северцова

Согласно данной концепции, имеются лишь два направления эволюционного процесса:

Биологический прогресс.
Биологический регресс.

По А. Н. Северцову, имеется 4 пути биологического прогресса:

Ароморфоз.
Идиоадаптация.
Ценогенез.
Общая дегенерация.

При биологическом прогрессе вид или более высокий таксон процветает. Количество особей увеличивается, ареал обитания расширяется. Также может возрастать количество видов в ходе прогресса в более высоком таксоне. При биологическом регрессе наблюдается противоположная картина: снижается численность особей, ареал сужается, видовое многообразие группы падает. Может вымереть вид или даже более высокий таксон.

Идиоадаптация у животных

Рассмотрим наиболее яркие примеры идиоадаптации у животных. Из млекопитающих с наиболее выдающимся типом частной приспособленности можно выделить муравьеда. Его ротовая полость постепенно трансформировалась в хобот, некоторые зубы атрофировались за ненадобностью, а язык приобрёл значительную длину и эластичность. Подобные метаморфозы были вызваны особенностями питания данного вида. С таким строением челюсти муравьеду гораздо проще добывать свое любимое лакомство – термитов и насекомых. Однако при недостатке основной еды он становится очень уязвимым, так как подобное строение рта значительно сужает круг возможных источников пищи, что может отрицательно сказаться на количественном составе популяции и усилить внутривидовую конкуренцию.

Примеры идиоадаптации

Мир живых организмов богат особенностями, помогающими жить в среде обитания данного вида. Учителя на уроках просят привести примеры идиоадаптаций. В данном случае необходимо различать понятия идиоадаптации и ароморфоза.

Ароморфоз – это повышение общего уровня организации организмов. Как, например, возникновение четырехкамерного сердца. Организмы, имеющие такой орган, теплокровные, имеют множество преимуществ перед холоднокровными животными.

Ароморфоз происходит быстро, в течение нескольких поколений. Идиоадаптация – процесс длительный.

Примеры ароморфоза и идиоадаптации различны. Возникновение шерстяного покрова у млекопитающих – ароморфоз. Линька животного, эволюционно возникшая из-за смены сезонов, является примером идиоадаптации. Появление костной ткани в мире животных — ароморфоз. Переход человека к прямохождению – идиоадаптация.

Также различны примеры дегенерации и идиоадаптации. Общая дегенерация – это процесс упрощения организации живых организмов, утрата органов и даже их систем. Например, у некоторых червей, паразитирующих в кишечнике животных, нет глаз, пищеварительной системы. Считается, что в далеком прошлом, когда эти животные вели свободный образ жизни, они имели данные органы. Утрата произошла вследствие их ненадобности.

Виды идиоадаптации

Также в зависимости от непосредственных изменений строения тела животных и направлений их развития биологи выделяют такие виды идиоадаптации:

По строению тела. Эта идиоадаптация связана с трансформацией как отдельных частей тела (конечностей, клюва у птиц), так и всего организма.
По окраске. Такая идиоадаптация связана с изменениями окрасок живых существ под те или иные условия, например, зимняя и летняя окраска зайца, изменение цветов осьминогов и кальмаров. Часто встречается у насекомых.
По характеру передвижения. Представляет собой формирование у животных различных приспособлений, позволяющих передвигаться в той или иной окружающей среде, например, передние конечности моржей и тюленей были трансформированы в ласты для их удобства передвижения в воде.
По размножению. Оказывает влияние на тот или иной вид размножения живых существ.
По приспособленности к окружающей среде. Тут все понятно, в зависимости от условий конкретной окружающей среды у тех или иных животных формируются определенные идиоадаптации, такие как, например, знаменитый горб у верблюда, позволяющий хранить в его организме дополнительную влагу. Горб верблюда – результат идиоадаптации.

Далее мы детально рассмотрим разные примеры идиоадаптации у животных и растений.

Роль идиоадаптации

Под термином «идиоадаптация» (с греческого переводится как «свой», «своеобразный») в биологии подразумеваются различные мелкие приспособления, как у животных, так и у растений к изменениям окружающей среды, позволяющие им занять самые разные места обитания в природе. Ярким примером идиоадаптации могут быть волки, которые благодаря ей, распространенны по широкому географическому ареалу, от тропиков до тундры. Именно идиоадаптация помогает разным видам волков приспособиться, как к тропической жаре, так и пронизывающему холоду арктической тундры. Наряду с таким явлением как ароморфоз идиоадаптация является одним из движущих механизмов эволюции биологических видов, только если ароморфоз представляет собой качественный скачок в развитии того или иного вида, то идиоадаптация – это сравнительно небольшое усовершенствование в рамках одного вида, приспособление его к таким-то или таким-то условиям.

Виды идиоадаптации

В зависимости от изменений в строении тела или жизненных процессах принято выделять следующие типы идиоадаптации:

По строению тела. Эти приспособления связаны с трансформацией конечностей, органов или всего организма, в зависимости от характера ландшафта, типа питания, наличия межвидовой и внутривидовой конкуренции (особенности формы тела рыб, удлиненная шея жирафа, атрофированные крылья у птиц).
По окраске. Изменение цвета кожных покров может быть сезонным или зависеть от состояния организма. Ярким примером идиоадаптации является «зимняя» и «летняя» окраска зайца. Также можно выделить хамелеонов и осьминогов, которые меняют цвет в зависимости от температуры окружающей среды, при испуге или угрожая противнику. Некоторые живые организмы имеют очень яркую, вызывающую цветовую гамму эпидермиса. Это называется «предупредительной» окраской. Ее чаще всего можно встретить на ядовитых пресмыкающихся и насекомых. Также хороший пример идиоадаптации – мимикрия. Ее можно встретить на неопасных представителях животного мира. Они используют яркие цвета для защиты от хищников, таким образом вводя их в заблуждение.
По характеру передвижения. Такие приспособления сформировались у животных под воздействием среды их постоянного обитания. У рыб появились воздушные мешки, позволяющие им держаться в воде, передние конечности тюленей и моржей трансформировались в ласты, а птицы получили киль и трубчатые кости для легкого и плавного полета.
По размножению. Как известно, существует несколько типов размножения, которые сформировались под влиянием окружающей среды и эволюции. Некоторые организмы являются живородящими, рыбы мечут икру, пресмыкающееся откладывают яйца, а насекомые – личинки.
По приспособленности к условиям окружающей среды. Здесь все просто: в зависимости от климатических условий природной зоны, в которой проживает организм, формируется та или иная идиоадаптация. Примеры: подкожный жир у представителей полярной фауны, сезонная линька, горб верблюда.

Идиоадаптация у птиц

Вообще, великое многообразие птиц на планете уже само по себе является результатом множественных приспособлений. У пернатых представителей фауны идиоадаптации чаще всего проявляются в трансформации различных частей тела. Так, например, в зависимости от типа питания, у различных видов птиц наблюдаются принципиально различные формы клюва. У тропических попугаев и туканов эта часть тела отличается значительными размерами и массивностью, что позволяет им с легкостью питаться фруктами и крупными орехами. Клювы небольших птиц имеют заостренную и удлиненную форму для добычи основных источников пищи – семян и насекомых.

Примеры идиоадаптации у животных

Клопы приспособились вырабатывать плохо пахнущую жидкость. Теперь их не едят насекомоядные животные. Так клопы обеспечили себе большую безопасность существования.

Божья коровка имеет яркую окраску. Это тоже пример идиоадаптации. Птицы не едят божью коровку. В природе яркая окраска сигнализирует об опасности. Насекомое ядовито. Однако некоторые представители используют это правило. Они приобрели броскую окраску, не имея ядовитых веществ. Это работает: их стараются не трогать.

Молодые копытные, как газели, имеют инстинкт к высоким прыжкам. Играя, они тренируют навыки. А при опасности, убегая, еще и прыгают, показывая свою силу хищнику. Это тоже пример идиоадаптации. Высота прыжков развивалась из поколения в поколение. Выживали сильнейшие.

Ежи приобрели колючки. Острые иглы образовались эволюционно из шерсти. Процесс, утверждают ученые, был длительным. Выживали самые колючие особи. В лапы хищникам попадались менее защищенные. Но из-за такого приобретения эти млекопитающие потеряли скорость передвижения. В случае опасности еж не убегает, а ложится, свернувшись в клубок. С точки зрения эволюции, еж пошел по пути биологического прогресса вида. Он достаточно хорошо защищен от хищников, чтобы сохранить численность своего вида и ареал обитания.

Белый медведь, несмотря на наличие белого меха, что является примером идиоадаптации в условиях жизни среди белого снега, имеет черную кожу для поглощения скудного солнечного тепла.

Идиоадаптация у растений

В зависимости от типов почвы, характера климата, а также под влиянием условий окружающей среды формируется идиоадаптация растений. Примеры:

В пустынных районах, где наблюдается существенный дефицит влаги и большое количество солнечной радиации, растения приспособились к выживанию за счет длинной и очень развитой корневой системы и мелких листьев, покрытых жёстким слоем кутикулы.
В приполярных областях растения не отличаются большими размерами, их вегетационный период сократился почти вдвое, а листья — очень мелкие и кожистые.
В условиях переувлажненности растения трансформировали свои листовые пластины, которые стали очень широкими и гладкими, чтобы не впитывать излишки воды.

Характеристика явления

Идиоадаптация способствует сохранности множества видов живых существ даже в условиях близкого соседства конкурентных видов либо в радикально разных условиях проживания для одного вида. Волки могут обитать на обширных пространствах земной поверхности – от арктической тундры до пустынь – именно благодаря механизму идиоадаптации.

Эта функция позволяет избежать гибели вида в силу повышенной конкуренции и вытеснения одних стай и формаций другими.

В данном случае изменения нельзя относить к качественной разновидности, поэтому используются термины «идиоадаптация» и «ароморфоз» (концепция А.Н. Северцова).

Явления, близкие к идиоадаптации

Другими разновидностями изменений в живых организмах, схожими с идиоадаптацией, можно назвать:

Возникновение новых таксонов

Вид, находящийся в процессе биологического прогресса, расселяется, расширяет ареал обитания. Сформировавшиеся популяции эволюционируют, приобретают собственные новые признаки, полезные для конкретных условий обитания. Так формируются подвиды организмов. То есть благодаря идиоадаптации появляются новые таксоны. Подвид может эволюционировать и образовать новый вид, род и т. д.

Таким образом, идиоадаптация – очень полезное свойство живых организмов. Она позволяет видам хорошо чувствовать себя в конкретных условиях окружающей среды. А при смене условий, будь то климатические изменения или возникновение антропогенного фактора, адаптироваться эволюционным путем. Процесс этот медленный, но очень качественный. Эволюция идет по простому, но гениальному пути.

Идиоадаптация у рыб

Обтекаемая форма тела и наличие воздушного пузыря – частные изменения, присущие почти всем морским обитателям. При этом в связи с проживанием на различной глубине у многих начали появляться индивидуальные идиоадаптации.

В верхних океанических слоях можно встретить огромное количество разнообразных тропических рыбок, но своей яркой окраской они в первую очередь обязаны большому количеству проникающего солнечного света. А вот, к примеру, донные обитатели отличаются своими особенностями строения. Они приспособились к высокому давлению толщи вод за счет плоской формы тела (скаты, камбала).

Примеры приспособления к среде растений

Пыльца достаточно легкая, чтобы ее могли переносить насекомые. Кроме того, она имеет некоторые неровности для лучшего прикрепления к покрову беспозвоночных на короткий срок. Споры грибов такие легкие, что распространяются ветром. А семена некоторых растений имеют образования наподобие крылышек. Опять же для переноса их ветром.

Корни пустынных растений имеют длину, намного превышающую размеры надземной части продуцента. А листья преобразовались в ходе эволюции в колючки для сохранения влаги. Все это примеры идиоадаптации. Их бесконечное множество в богатом мире живой природы.

Мы рассмотрели, что такое идиоадаптация. В отличие от ароморфоза, она не ведет к повышению общего уровня развития, однако позволяет обитателям прекрасно чувствовать себя в окружающей среде. Процесс идиоадаптации делает существование все более и более комфортным для вида.