Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет управления

Реферат

по дисциплине «Экология» на тему:

«Общие принципы адаптации. Адаптогены»

Преподаватель Доровских Г.Н.

Исполнитель,

студент 424 группы

Канева Т.В

Сыктывкар 2013

Введение.

Целостный организм неразрывно связан с окружающей его внешней средой, и поэтому, как писал еще И. М. Сеченов, в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы саморегуляции физиологических процессов, но и механизмы, обеспечивающие непрерывное взаимодействие и неразрывное единство организма с окружающей средой. Непременным условием и проявлением такого единства является адаптация организма к данным условиям. Однако понятие адаптации имеет и более широкий смысл и значение.

1. Адаптация.

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. Это универсальное определение адаптации отражает необходимость соблюдения в живом мире фундаментального закона биологии, сформулированного ещё Клодом Бернаром, - закона постоянства внутренней среды.

Все воздействующие на организм факторы среды подразделяются на три группы: абиотические, биотические и антропогенные. К абиотическим относят элементы неживой природы – температура, влажность, химизм среды и т.п. Биотические факторы включают все воздействия со стороны живых организмов (как активные, так и пассивные), антропогенные – формы деятельности человека, которые приводят к изменению среды обитания других видов.

По характеру воздействия и по приспособительным реакциям эти группы факторов принципиально различны. Абиотические факторы прямо или косвенно (изменяя действие других факторов) воздействуют на организм посредством изменения обмена веществ. Они могут играть сигнальную роль: не влияя непосредственно на обмен, закономерно сочетаются с другими воздействиями. Поэтому восприятие сигнальных факторов может заранее подготовить организм к изменению состояния среды. Существует два типа приспособления к внешним факторам. Первый заключается в возникновении определенной степени устойчивости к данному фактору, способности сохранять функции при изменении силы его воздействия. Это пассивный путь – адаптация по принципу толерантности. Такой тип формируется как видоспецифическое свойство и реализуется на клеточно-тканевом уровне. Второй тип приспособления – активный. В этом случае организм с помощью адаптивных механизмов компенсирует изменения таким образом, что внутренняя среда остается относительно постоянной. Такая адаптация по резистентному типу поддерживает гомеостаз внутренней среды организма. К толерантному типу приспособления, в частности, относятся пойкилоосмотические животные, к резистентному – гомойоосмотические. 

Биотические факторы (пища, хищники, конкуренты, возбудители болезней) оказывают другой эффект: действуя на организмы других видов, они в то же время являются объектом воздействия с их стороны. При этом длительные устойчивые взаимосвязи происходят не между отдельными организмами, а между популяциями видов. Антропогенные факторы иногда воздействуют как биотические, но чаще они косвенно влияют на изменение среды обитания организмов.

Для организмов можно установить ряд общих закономерностей, представляющих адаптивный ответ на влияние внешних, в частности, абиотических факторов среды.

2. Правило оптимума.

Характер воздействия и реакция на фактор среды со стороны организма определяется интенсивностью воздействия этого фактора, его дозировкой. Количественное влияние условий среды определяется тем, что естественные факторы (температура, соленость, влажность, кислород и др.) в определенной дозе необходимы для нормального функционирования, тогда как недостаток или избыток этого фактора угнетает жизнедеятельность. Количественное выражение фактора, соответствующее потребностям организма и обеспечивающее наиболее благоприятные условия для жизни, рассматривают как оптимальное. Этот диапазон колебаний составляет зону оптимума (от лат. оptimum – лучший, благороднейший). Адаптивные механизмы позволяют организму переносить определенные отклонения фактора от оптимальных значений без нарушения функций организма. Такие условия определяются как зоны нормы. Сдвиг в сторону недостатка или избытка фактора снижает эффективность адаптаций и нарушает развитие (замедление или приостановка роста, нарушение цикла размножения и линьки и т.д.). Этому состоянию соответствуют зоны пессимума (от лат. рessimum– причинять вред, терпеть ущерб). Наконец, за пределами этих зон действие фактора таково, что любые адаптации неэффективны. Эти крайние значения ограничивают диапазон количественных изменений фактора, за пределами которых жизнь невозможна. Адаптация к любому фактору связана с затратами энергии. В зоне оптимума адаптивные механизмы отключены, и энергия расходуется только на основные жизненные процессы. За пределами оптимума включаются адаптивные механизмы. Их действие сопряжено с затратами энергии: чем дальше от оптимума находится количественное выражение фактора, тем больше энергии расходуется на адаптацию и тем меньше возможностей в проявлении других форм деятельности. В результате нарушения энергетического баланса организма ограничивается диапазон переносимых его изменений. Размах изменений количественного выражения фактора, в пределах которого существует вид, называется экологической валентностью. Ее величина различна у разных видов.

Виды, переносящие большие отклонения фактора от оптимума, обозначаются термином "эври-" (от греч. euris – широкий). Виды, малоустойчивые к изменениям фактора, обозначаются термином "стено-" (от греч. stenos – узкий). Так, эври- и стенотермные организмы – это виды, соответственно устойчивые и неустойчивые к колебаниям температуры; эври- и стеногалинные виды реагируют на колебания солености воды; эври- и стенооксибионтные формы отличаются реакцией на содержание кислорода в воде. Если рассматривается устойчивость к изменениям комплекса факторов, говорят об эври- и стенобионтных формах.

Экологическая валентность формируется как приспособление к тем колебаниям фактора, которые свойственны естественным местам обитания вида. Поэтому, как правило, переносимый видом диапазон колебаний фактора соответствует его естественной динамике. Обитатели континентального климата выдерживают большую амплитуду колебания температуры, чем экваториальные виды. Рыбы из заморных водоемов переносят существенное снижение растворенного в воде кислорода, а виды из быстрых порожистых рек к этому не способны. Сходные отличия обнаруживаются и на уровне различных популяций одного вида, если они занимают отличающиеся по условиям места обитания.

Помимо величины экологической валентности виды могут отличаться и местоположением оптимума. Приспособленные к высоким дозам фактора организмы обозначаются окончанием "фил" (от греч. phyleo – люблю): термофилы, оксифилы, гигрофилы и т. д. Виды, обитающие при низких значениях фактора, имеют окончание "фоб" (от греч. phobos – страх): галофобы – обитатели пресных водоемов, не переносящие осолонения, хионофобы – виды, избегающие глубокого снега и др.

Информация об оптимальных значениях факторов и о диапазоне переносимых их колебаний полно характеризует отношение вида к каждому фактору.