Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Ноября 2013 в 19:51, доклад
Биологическая адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, эпигенетическим разнообразием, внутривидовой изменчивостью, мутационными возможностями, коадаптационными характеристиками внутренних органов и другими видовыми особенностями.
Определения и термины адаптологии
Действующие факторы Среды — объемное, комплексное понятие, включающее все надпороговые (по силе воздействия на организм) факторы, которые реально оказывают на организм специфическое воздействие в конкретный момент времени. Действующие факторы — «внешние» или «внутренние» воздействия на организм — всегда рассматриваются и оцениваются во взаимодействии с биологическим объектом (организмом) и вне этого «взаимодействия» самостоятельной «стоимости» не имеют. Сила (величина) воздействия какого-либо фактора (суммы факторов) определяется сугубо индивидуальной реакцией на него каждого субъекта, зависящей не только от характеристик действующего фактора, но и от адаптационных возможностей данного субъекта и его «исходного состояния». Любой действующий фактор несет в себе как неспецифические, так и специфические черты. Более того, неспецифические характеристики любого действующего на организм фактора неотделимы от его специфических качеств.
Адаптация — процесс специфического приспособления организма к всегда комплексно действующим на него факторам среды и процесс поддержания структурно-функциональной стабильности окончательно сформированных функциональных систем организма (что соответствует состоянию абсолютной адаптированности организма к комплексно действующим факторам Среды). Процесс адаптации — это процесс «построения» специфических функций организма, позволяющих получать требуемый организму (и возможный для данного организма!) результат. Или, поскольку функции организма связаны с его структурными образованиями, процесс адаптации ещё более достоверно должен быть представлен в виде целенаправленного специфического функционально-структурного приспособления к условиям, в которые поставлен конкретный организм [источник не указан 593 дня].
Адаптированность (абсолютная, полная) — абсолютный
результат процесса адаптации — состояние
специфического динамического равновесия
организма, сформировавшееся в результате
продолжительного (в течение периода адаптации)
«взаимодействия» данного организма с
неизменным комплексом факторов среды.
Абсолютная адаптированность организма
к комплексу стандартных, относительно
неизменных по силе и специфичности воздействий
напрямую связан с окончательным формированием
конкретной функциональной системы. Длительность
периода адаптации при соблюдении оговоренных
выше условий определяется сложностью
формируемой функциональной системы и
индивидуальными особенностями организма[источник не указан
Уровень адаптированности — состояние организма, оцениваемое мультипараметрически на любом этапе его приспособления к комплексно действующим на него факторам среды [источник не указан 593 дня].
Адаптационные
реакции — специфические реакции организма,
его «срочный» ответ на комплексно действующие
факторы среды. Адаптационные реакции
организма в ответ на производимую или
произведенную «внешнюю» или «внутреннюю»
работу — это мотивированный спецификой
этой работы сдвиг гомеостатических констант
в компонентах задействованной для выполнения
данной конкретной работы функциональной
системы. Адаптационные реакции стимулируют
течение обменных процессов в компонентах
работающей в данный момент функциональной
системы, обуславливая функционально
мотивированные адаптационные изменения
её компонентах (если данная функциональная
система находится на той или иной стадии
своего формирования), или, обеспечивая
её стабильность (если она полностью сформирована)[источник не
Неспецифические
адаптационные реакции
Стадии процесса адаптации
Процесс адаптации при соблюдении вышеназванных условий протекает стадийно [источник не указан 593 дня]:
Относительно короткая «стадия
первичной экстренной мобилизации
предсуществующих компонентов системы»[источник
На «стадии выбора необходимых
системе компонентов»[источник
Во время «стадии
«Стадия стабилизации функциональной
системы»[источник не указан
«Стадия сужения афферентации»
(П. К. Анохин, 1935, 1958, 1968, 1975 и др.; С. Е. Павлов,
2000) — заключительная стадия процесса
адаптации, характеризующаяся переходом
организма на «автоматический» (по сигнальному
принципу) запуск «рабочего цикла»[источник не указан 593
Онтогенетическая адаптация
Онтогенетическая адаптация — способность организма приспосабливаться в своем индивидуальном развитии к изменяющимся внешним условиям. Различают следующие подвиды:
Филогенетическая адаптация — это процесс, длящийся на протяжении жизней нескольких поколений, и уже поэтому, -она, по мнению Ю. Малова, не может быть свойством одного, отдельно взятого организма. Гомеостаз организма как основное свойство есть результат филогенетической адаптации. Однообразие представителей человеческого вида проявляется не в строгом сходстве морфологических и функциональных признаков отдельных индивидов, а в соответствии их внешним условиям окружающей среды. Различие в строении органов и тканей еще не есть отрицание нормы. Важно, соответствуют ли это строение и его функции вариациям внешней среды. Если структура соответствует колебаниям внешних факторов, значит, она обеспечивает жизнеспособность организма и определяет его здоровье. Содержание понятия адаптации охватывает не только способность живых систем отражать, посредством изменения, факторы среды, но и способность этих систем в процессе взаимодействия создавать в себе механизмы и модели активного изменения и преобразования среды, в которой они обитают.
Адаптивная радиация — адаптация родственных групп организмов к систематическим нерезким однонаправленным изменениям условий окружающей среды.
Концепцию адаптивной радиации, которая развивала идею Ч. Дарвина о дивергенции, независимо сформулировали В. О. Ковалевский (1875) и Г. Осборн (1915)[1].
При изучении изменений, происходящих
в организме под влиянием совокупности
экологических (природных и
Подходы к изучению адаптации
При изучении адаптации применяют системный и индивидуальный подходы.
Системный подход к адаптации (рис. 2-1) предполагает необходимость изучения адаптации и как процесса, и как состояния системы, для которой характерно подвижное равновесие, сохраняющее постоянство структур лишь при непрерывном движении всех компонентов системы. В итоге уравновешивание со средой происходит за счёт приобретения нового системного качества.
Рис. 2-1. Системный характер адаптационных изменений
Индивидуальный подход к адаптации человека можно охарактеризовать как совокупность социально-биологических свойств и особенностей, необходимых для устойчивого существования индивидуума в конкретной экологической среде обитания. Другими словами, для всякого организма существует оптимальная эндогенная (внутренняя) и экзогенная (внешняя) экологическая среда, причём среда обитания не только с оптимальными характеристиками физических условий, но и с конкретными производственными и социальными условиями. По обе стороны от оптимума трудовая и биологическая активность постепенно снижаются, пока, наконец, условия не станут такими, в которых организм вообще не сможет существовать.
Эволюция и формы адаптации
Адаптация тесно связана с эволюцией организмов и устойчиво адаптированными считаются те, которые приспособились к изменён- ным условиям, размножаются и дают в новой среде обитания жиз- нестойкое потомство. Существуют две принципиально различные формы адаптации: генотипическая и фенотипическая.
• Генотипическая адаптация, в результате которой на основе наследственности, мутаций и естественного отбора формировались современные виды животных.
• Фенотипическая адаптация формируется в процессе взаимодействия конкретного организма с окружающей его средой обитания.
Структурные следы адаптации имеют важное биологическое значение, так как защищают человека от предстоящих встреч с неа- декватными и опасными факторами среды. В то же время результаты фенотипической адаптации не передаются по наследству, что следует считать выгодным для сохранения вида, поскольку следующее поколение адаптируется заново к широкому спектру иногда совершенно новых факторов, требующих выработки новых специализированных реакций.
Типы приспособительного поведения. Различают три типа приспособительного поведения живых организмов в ответ на действие неблагоприятного раздражителя: бегство от неблагоприятного раздражителя, пассивное подчинение раздражителю либо активное противодействие за счёт развития специфических адаптивных реакций.
Гомеостаз и гомеокинез. Система жизнеобеспечения организма, наряду с механизмами поддержания равновесия внутренней среды
(гомеостаз), представлена и генетическими программами развития, осуществление которых невозможно без постоянного изменения этой внутренней среды (гомеокинез), реализуемого посредством многообразных адаптивных процессов (реакций, механизмов, ответов и т.д.). Именно на поддержание генетических программ развития, являющихся ведущей движущей силой в живом организме, направлена деятельность систем репродуктивного, энергетического и адаптационного гомеостата (рис. 2-2). Оптимальное функционирование систем, обеспечивающих три ведущих гомеостата, реализуется через посреднические системы (кровообращение, дыхание, кровь) и регуляторные механизмы вегетативной и эндокринной систем.