Организм в экстремальных условиях.

Все многообразие воздействующих на организм экологических факторов принято делить на две большие группы: абиотические и биотические. К абиотическим факторам относят элементы неживой природы: температура, влажность, химизм среды и др.

Биотические факторы включают все воздействия со стороны живых организмов (как активные, так и пассивные). По характеру воздействия и по приспособительным реакциям эти две категории факторов принципиально отличаются.

Организмы приспособлены к выживанию и размножению в характерной для них среде. Они должны взаимодействовать с условиями внешней среды, чтобы нормально существовать. Адаптация может быть определена как соответствие между организмом и его средой.

Абиотические факторы прямо или косвенно (изменяя действие других факторов) воздействуют на организм через те или иные стороны обмена веществ. Они действуют одностороннее: организм может к ним приспособиться, но не в состоянии оказать на них обратное влияние. Существует два типа приспособления к экстремальным условиям: 1) пассивный путь адаптации (адаптация по типу толерантности – «терпимость», «выносливость») – возникновение определенной степени устойчивости к данному фактору, способность сохранять функции при изменении силы его воздействия. Данный тип приспособления формируется как характерное видовое свойство и реализуется преимущественно на клеточно-тканевом уровне. 2) активный путь адаптации (адаптация по резистентному типу). Организм с помощью специфических адаптивных механизмов компенсирует изменения, вызванные воздействующим фактором, таким образом, что внутренняя среда остается относительно постоянной. Активные приспособления поддерживают гомеостаз внутренней среды организма.

Пример: у многих организмов в процессе эволюции развились стадии, позволяющие им переживать неблагоприятные периоды (однолетние растения). Жаброноги, встречающиеся в пустынных районах: их яйца, находясь в соленой корке (пустынные районы) высохших пустынных озер, сохраняют жизнеспособность в течение многих лет. Когда появляется влага, жаброноги вылупляются из яиц, достигают быстро половой зрелости и вновь дают большое количество яиц (пассивный путь).

Биотические факторы (пища, хищники, возбудители болезней, конкуренты и др.) оказывают совершенно другой эффект, нежели абиотические. Действуя на организмы других видов, они в то же время являются объектом воздействия с их стороны. Т.о. правильнее говорить о биотических взаимодействиях организмов одного или разных видов. При этом длительные, устойчивые взаимосвязи происходят не между отдельными организмами, а между популяциями определенных видов.

Активный тип адаптации – если рассматривать отношения «хозяин-паразит», то у паразитов данный тип проявляется как приспособления в виде зацепок, крючьев, присосок и др. Что касается хозяина, то в качестве пассивной защиты нередко происходит инкапсулирование внедрившихся в ткани его организмов. У растений – это выделение смол либо галлообразование. В качестве активной защиты от инвазирования свойственно животным выражение в различных формах иммунитета (состоящем из нескольких звеньев: усиления, выделения, бактерицидной или ядовитой слизи, фагоцитозная активность специфических клеток крови, выработка антител, антитоксинов).

По экологическому значению адаптивные механизмы можно разделить на две группы: 1) механизмы, обеспечивающие адаптивный характер общего уровня стабилизации отдельных функциональных систем и организма в целом по отношению к наиболее устойчивым параметрам среды обитания. 2) лабильные реакции, поддерживающие относительное постоянство общего уровня стабилизации путем включения адаптивных функциональных реакций при отклонении конкретных условий среды от средних характеристик. Эти две системы, два уровня адаптации действуют совместно, что обеспечивает такую «подгонку» функций организма к конкретному состоянию средовых факторов и, как итог, устойчивое его существование в условиях сложной и динамичной среды. Т.о. данное «правило двух адаптаций» позволяет осуществлять «принцип гомеостаза» на уровне организма, суть которого заключается в том, что структура и физиологические свойства организма сохраняют свои главные особенности на фоне меняющихся внешних условий.