Очерки адаптации и биологии и технике - Лабутин В.К.
Скачать (прямая ссылка):
Эмбриональная стадия онтогенеза начинается с деления зиготы. По мере увеличения числа клеток происходит их дифференциация и, как следствие,— различная физиологическая специализация отдельных групп клеток. Образование разнородных тканей приводит к зарождению соответствующих органов н систем развивающегося организма. В ходе онтогенеза происходят изменения и в строении отдельных органов, роль которых существенно изменяется на различных его стадиях. Благодаря этим изменениям развивающийся организм оказывается хорошо приспособленным к условиям существования на каждой стадии. Икринки некоторых рыб, нуждающиеся 8 усиленном дыхании, несут с собой капельку жира, удерживающую их под самой поверхностью воды. Снабженне зародыша млекопитающих кислородом происходит за счет газообмена между кровью, циркулирующей в его кровеносной системе, и кровью материнского организма, а после рождения — за счет дыхания. После рождения,
со вступлением в действие всего пищеварительного тракта, происходит и смена способа питания организма. Большое число смен функций отдельных систем и самих систем наблюдается при непрямом развитии (с метаморфозами).
Таким образом, и онтогенез в целом н все перестройки организма, происходящие на различных его стадиях, в основе своей адаптивны. Это позволяет говорить об онтогенетической адаптации. Ее особенность заключается в том, что необходимые для каждой стадии приспособления закладываются в недрах предшествующих стадий, когда непосредственной необходимости в этих приспособлениях еще нет. Иными словами, законы онтогенеза действуют не в ответ на влияние внешней среды, а в порядке заблаговременной предусмотрительности, нлн предвидения. Конечно, такая предусмотрительность обусловлена врожденным механизмом онтогенеза, выработанным в результате естественного отбора в процессе филогенеза. Особенностью таких адаптаций, как и всего процесса онтогенеза, является их необратимость.
Может показаться, что онтогенез и связанные с ним адаптации представляют собой автоматические перестройки, предопределенные внутренней программой развития организма и не зависящие от внешних воздействий. В действительности это не совсем так. Отногенез, безусловно, определяется весьма устойчивыми генетическими признаками, четко проявляющимися в развитии фенотипа при широчайших вариациях внешних условий. Но все-таки определенные допустимые для нормального онтогенетического развития границы этих условий существуют. Влияние внешней среды на онтогенез проявляется прежде всего в сроках наступления тех или иных стадий. Еще более существенное влияние внешних условий на онтогенез можно обнаружить в развитии пчел-самок. Матка и рабочие пчелы являются носительницами одного и того же генотипа, однако вследствие различного питания при выкармливании личинок (будущую матку пчелы обильно кормят маточным молочком, выделяемым глоточными и нижнечелюстными железами, а будущих рабочих пчел — пергой— смесью цветочной пыльцы с медом) онтогенез матки включает в себя стадию половой зрелости, а у рабочих пчел яичники остаются недоразвитыми.
И все-таки у каждого нормально развивающегося организма онтогенез представляет собой неизбежную последовательность однообразных для данного вида стадий. Наряду с такого рода онтогенетической адаптацией в процессе жизни любой особи можно обнаружить адаптации, которые происходят лишь в ответ на какие-либо внешние воздействия и зачастую обратимы. В качестве примера такой адаптации вспомним защитное потемнение кожи при загаре, ослабляющее физиологическое действие ультрафиолетовых лучей. Хотя подобные явления наблюдаются на протяжении жизни одного организма, т. е. в процессе онтогенеза, а способность к таким адаптациям, безусловно, тоже врожденная, все же им свойственны существенные особенности, позволяющие исключить их из категории онтогенетических адаптаций и рассмотреть отдельно. Во-первых, их проявление не обязательно, а всецело зависит от наступления определенных внешних условий. Во-вторых, мы встречаемся здесь с перестройками
функционирования, которые повышают приспособленность организма к непосредственно вызвавшему их воздействию.
'Ассортимент такого рода адаптаций чрезвычайно широк, а нх классификация отсутствует. Тем не менее, по возможности придерживаясь установившейся терминологии, мы попытаемся рассмотреть ряд характерных групп адаптивных механизмов, проявляющихся в связи с конкретными обстоятельствами взаимодействия данного организма со средой.
4. Физиологичеоние адаптации
В результате проникновения в сферу биологин идей кибернетики в последнее время все чаще начинают обсуждаться так называемые существенные и несущественные переменные организма. Под переменными подразумеваются величины, описывающие анатомические и физиологические характеристики организма, например, пропорции телосложения, вес, содержание гемоглобина в крови, частота пульса, температура тела, диаметр зрачка и т. п. Предполагают, что все переменные можно разделить на две группы.
К одной группе — несуществе1^ных переменных — относят величины, которые легко изменяются в довольно широких пределах в зависимости от конкретных условий развития данного организма или в результате непосредственного воздействия внешней среды. Наблюдения показывают, что таких переменных большинство. К ним относятся, по-видимому, анатомические характеристики, выражающиеся несчетными величинами (вес, рост, размеры органов и т. п.), а также счетными, но большими (число волос на голове, число нервных клеток, число пор в коже животного, число листьев на дереве и т. п.). К несущественным физиологическим переменным организма можно отнести частоту дыхания, скорости протекания процессов обмена веществ, напряжение мышц, чувствительность органов чувств и т. п. Изменчивость несущественных переменных дежит в основе широких вариаций индивидуальных признаков разных организмов одного биологического вида и многообразия состояний данного организма на одном онтогенетическом уровне.
