Природа адаптации и адаптация в природе

Животный и растительный мир живет в гармонии с окружающей средой. Резкое изменение среды обитания приводит к смерти индивидуума или к его длительной борьбе за выживание, т.е., другим словом, адаптации к ним. Кактусы и другие суккуленты – яркий пример адаптации к аридным условиям проживания, орхидеи и эпифиты – к влажным тропическим зонам, ягель – к тундре, кувшинки – к водной среде обитания и т.п. Признаки адаптации могут носить как положительный характер, обеспечивая выживаемость того или другого объекта, так и «отрицательный»: можем же мы, чтобы быть сытыми поедать мясо, которое вчера еще бегало и щипало траву, изменять свои привычки и стиль поведения в зависимости от окружения по принципу «с кем поведешься, от того и наберешься»… Но, по большому счету, это закон благополучия всего живого в конкретных условиях окружающей среды.

Термин «адаптация» происходит от лат. adapto – приспособить, что связано со способностью того или иного организма изменять свои внутренние и внешние характеристики под действием факторов среды обитания. Жизнь на Земле только и существует благодаря силе адаптации, а разнообразие жизненных форм – благодаря наследственному сохранению свойств и колоссальному стремлению организмов к выживаемости. Природа адаптации многогранна и управляет эволюционными преобразованиями одушевленных предметов по двум направлениям: по изменениям, связанным с влиянием факторов внешней среды, что является приобретенными характеристиками, и изменением генетического уровня, что считается наследственными характеристиками. Приобретенные характеристики могут изменить внешний вид индивидуума, но не могут изменить его генетических свойств и не передаются из поколения в поколение.

Так, ареолы трихоцереусов из провинции Ла-риоха (Аргентина) на высоте 400-500 м. почти не опушены, а в провинции Жужуй на высоте близкой к 2000 м. покрыты таким обильным пухом, что их можно принять за новый вид. Кактусоводам со стажем еще памятен тот факт, когда в приложениях к “Das Kakteen Lexikon” К. Бакеберга была помещена группа якобы новых видов пародий с великолепным опушением под броскими именами. На самом деле это были хорошо знакомые всем виды, но выращенные Ф. Брандтом в специфических условиях культуры.

Наследственные характеристики, в отличие от приобретенных, закрепляются на генетическом уровне и передаются от поколения к поколению. Механизмы генетических изменений связаны с хромосомами в ядрах клеток и представляют собой сложный биохимический процесс, углубляться в который на уровне данной статьи нет необходимости. Достаточно знать, что в результате генетических изменений стебли кактусов приобрели свою форму тысячелетия тому назад и сохранили ее до сих.

Мы уже говорили, что семена – это уникальные «компьютеры», хранящие в своей памяти миллионы родительских признаков, чтобы передать их новому поколению. Генетические характеристики не всегда носят стабильный характер. Хорошо известно, что при посеве большого количества семян одного вида, у отдельных сеянцев можно заметить отличия от их собратьев. Так зарождается процесс под названием селективный отбор с закреплением нужных черт вида в поколениях, но никак не создание нового вида. «ДНК» внуков и их прадедов всегда будут равными. Нельзя относить к генетическим изменениям различного рода мутации, монстрозы, кристаты, бесхлорофилльные формы, и даже продукты селекции Astrophyrophytum asterias cv. ‘Super Kabuto’ японского производства. Все они не долговечны и в ходе многократных посевов всегда стремятся к возвращению в лоно «чистых» видов.

Негласное правило гласит: «индивидуум, нарушивший природный баланс, погибает!». Парадоксально, но смерть играет важную роль в наследственном и жизненном благополучии. Выживает лишь тот организм, который находится в гармонии с окружающей средой. Никому не придет в голову выращивать мандарины в тундре или собирать клюкву в Сахаре. Все должны соблюдать баланс, установленный законами адаптации: кактусам дано жить в аридных зонах, лотосам – расцветать в воде, лишайникам – чувствовать себя как дома на голых скалах и т.д. Что до благополучия и цветения, как высшей степени получения благ, то оно у кактусов высокогорных пустынь обманчиво. Это – колоссальный естественный отбор, создания гибкой системы адаптации, что касается не только внешнего вида, но и внутреннего содержания. В качестве доказательства можно привести смыкание устьиц эпидермиса в жару для уменьшения уровня транспирации и питания за счет внутренних ресурсов в период засухи. Последнее свойство примечательно у кактусов. Воду, необходимую для фотосинтеза, кактусы запасают не в чистом, а в синтетическом виде во время дождей и остаются в состоянии баланса с природой во время засух. За счет бережного расходования синтетической воды такие гиганты кактусного семейства как Karnegiea gigantea могут обходиться без атмосферной влаги в течение нескольких лет, снижая при этом только динамику роста.

Для фотосинтеза необходимы три основных составляющих: «солнце, воздух и вода», как поется в песне, и, конечно же, подходящая температура. На уровне этих составляющих основывается зимовка кактусов в условиях наших коллекций. Создание низких положительных температур, естественное снижение уровня освещенности и прекращение поливок приводят к резкому торможению процессов фотосинтеза и растения впадают в дормантное состояние.

Животные пустынь, и не только в Америке, тоже привыкли «пить» синтетическую воду, поедая плоды, сами растения и даже их семена. Многие виды ящериц запасают синтетическую воду в хвостах, а верблюды – в своих горбах. У людей грани адаптации принимают порой самые жизненно важные формы. Мы одеваем теплые одежды, чтобы не мерзнуть зимой, открываем зонты, скрываясь от дождя, следуя инстинкту влюбляемся, чтобы передать новому поколению свои гены. Страшно, но мы убиваем себе подобных, защищаясь. Стыдно, но мы умертвляем, чтобы быть сытыми да еще и разрабатываем десятки рецептов приготовления мяса, которое совсем недавно было живым. Мы адаптировались к этому, и только вегетарианцы считают нас преступниками. «Выживает сильнейший», другими словами тот, кто быстрее других приспособится (или адаптируется) к условиям окружающей среды. Этот закон господствует в растительном и животном мире, ему подчинено все, живущее на земле.

Фото и растения Елены Ивановой

Комментарии: