Как человек может адаптироваться в экстремальных условиях с недостатком воды и кислорода

адаптации – различные приспособления к среде обитания, выработавшиеся у организмов в процессе эволюции. адаптации проявляются на разных уровнях организации живой материи: от молекулярного до биоценотического. способность к адаптации – одно из основных свойств живой материи, обеспечивающее возможность ее существования. адаптации развиваются под действием трех основных факторов: наследственность, изменчивость и естественный (а также искусственный) отбор.

существуют три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий.

активный путь – усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума. например, поддержание постоянной температуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитающих), оптимальной для протекания процессов в клетках.

избегание неблагоприятных воздействий – выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. например, сезонные миграции животных.

пассивный путь – подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды покой может быть разным по глубине и продолжительности, многие функции организма при этом ослабевают или не выполняются совсем, так как уровень обмена веществ падает под влиянием внешних и внутренних факторов. при глубоком подавлении обмена веществ организмы могут вообще не проявлять видимых признаков жизни. полная временная остановка жизни получила название анабиоза. в состоянии анабиоза организмы становятся устойчивыми к разнообразным воздействиям. в сухом состоянии, когда в клетках оставалось не более 2% воды в связанном виде, такие организмы, как коловратки, тихоходки, мелкие нематоды, семена и споры растений, споры бактерий и грибов выдерживали пребывание в жидком кислороде (-218,4 °с), жидком водороде (-259,4 °с), жидком гелии (‑269,0°с). всякий обмен веществ прекращен. анабиоз достаточно редкое явление и является крайним состоянием покоя в живой природе, состояние анабиоза возможно лишь при почти полном обезвоживании организмов. гораздо шире распространены в природе другие формы покоя, связанные с состоянием пониженной жизнедеятельности в результате частичного угнетения метаболизма. формы покоя в состоянии пониженной жизнедеятельности делят на гипобиоз (покой вынужденный) и криптобиоз (покой ). при гипобиозе торможение активности, или оцепенение, возникает под прямым давлением неблагоприятных условий (при недостатке тепла, воды, кислорода и т. п.) и прекращается почти сразу после того, как эти условия возвращаются к норме (некоторые морозостойкие виды членистоногих (коллемболы, ряд мух, жужелицы и др.) зимуют в состоянии оцепенения, быстро оттаивая и переходя к активности под лучами солнца, а затем вновь теряют подвижность при снижении температуры). криптобиоз – принципиально другой тип покоя, он связан с комплексом перестроек, которые происходят заблаговременно, до наступления неблагоприятных сезонных изменений, и организмы оказываются к ним готовы. криптобиоз широко распространен в живой природе (характерно, например, для семян растений, цист и спор различных микроорганизмов, грибов, водорослей, спячка млекопитающих, глубокий покой растений). состояния гипобиоза, криптобиоза и анабиоза обеспечивают выживание видов в природных условиях разных широт, часто экстремальных, позволяют сохранять организмы в течение длительных неблагоприятных периодов, расселяться в пространстве и во многом раздвигают границы возможности и распространения жизни в целом.

обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трех возможных путей адаптации.

основные механизмы адаптации на уровне организма:

адаптации – изменения во внутриклеточных процессах (например, смена работы ферментов или изменение их количества).

морфо-анатомические адаптации – изменения в строении организма (например, видоизменение листа в колючку у кактусов для снижения потерь воды, яркая окраска цветков для привлечения опылителей и морфологические адаптации у растений и животных приводят к образованию определенных жизненных форм.

адаптации – изменения в организма (например, способность верблюда обеспечивать организм влагой путем окисления запасов жира, наличие целлюлозоразрушающих ферментов у целлюлозоразрушающих бактерий и

этологические (поведенческие) адаптации – изменения в поведении (например, сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период, брачные игры у птиц и млекопитающих в период размножения и этологические адаптации характерны для животных.

онтогенетические адаптации – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.

1) основные функции стебля - опорная и проводящая. стебель осуществляет связь между корнями и листьями. кроме того, в стебле нередко откладываются запасные питательные вещества. иногда стебель - ассимилирующий орган. 2)наружный слой коры покрыт кожицей, которая с возрастом заменяется толстым слоем – пробкой, они выполняют защитную функцию. в пробковом слое находятся чечевички через них происходит газообмен.луб состоит из лубяных волокон, которые выполняют механическую (опорную) функцию, и ситовидных трубок, которые проводят органические вещества к различным органам растения.древесина состоит из древесных волокон, которые выполняют механическую функцию, и сосудов и трахеид, которые выполняют проводящую функцию.центральную часть стебля занимает сердцевина, в которой запасаются органические вещества.между древесиной и лубом залегает камбий, который обеспечивает рост стебля в толщину. 3)при быстром выдёргивании корни сорняка не успевают прийти в движение  и стебель обрывается.работа не достигает цели.при рывке на стебель действует большая сила инерции. 4)видоизмененные подземные побеги – это корневище,  каудекс, луковица, клубнелуковица, подземные клубень и столон. условия  существования побегов, расположенных под землей, сильно отличаются от  наземной среды. поэтому у них появились другие важные функции, такие как способность переносить неблагоприятный период жизни, отложение  питательных веществ в запас, возможность вегетативного размножения. 5)кактус  - тропическое растение с мясистыми стеблями, в колючках и без листьев. большинство кактусов только из-за своего внешнего вида не вписываются в обыденные представления о растениях, из-за этого они вызывают противоречивые чувства.

между тем, кактусовые - такое же нормальное для земной флоры семейство, как и все остальные. они всеми органами, которые есть у обычных растений. очевидно, что кактусовые имеют особые, характерные только для них черты и качества. в связи с этим, вокруг них возникает так много догадок и домыслов.

колючки кактусов - это недоразвитые листья.   никто не сомневается, что именно у кактусов колючки имеют листовое происхождение, и на определенных стадиях развития в них содержится хлорофилл. но это не значит, что колючки - видоизмененные листья. наряду с колючками листья имеются у всех растений подсемейства перескиевых и части растений подсемейства опунциевых. колючки у кактусов - это видоизмененные почечные чешуйки.