Адаптационные характеристики водных экосистем

Адаптация — приспособление организмов (и видов) к среде — является фундаментальным свойством живой природы. С одной сторо­ны, среда обитания любого живого существа медленно и неуклонно изменяется на протяжении жизни многих поколений соответствующего биологического вида, а с другой, среда предъявляет организму разнообразные требования, меняющиеся и в весьма короткие отрезки индивидуальной жизни. При изменении условий существования (отклонения значений одного или нескольких экологических факторов за пределы обычных колебаний) одни виды адаптируются и преобразуются, а другие вымирают. Организмы, утратившие способность к адаптации, обречены на вымирание.

Различают две основные формы адаптации: генотипическую, передаваемую по наследству, и фенотипическую, приобретенную в процесс онтогенеза (онтогенез — индивидуальное развитие организма, включающее совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований с момента зарождения до смерти).

В 1960-х годах стали появляться сообщения о повышенной устойчивости к ДДТ гамбузий, обитающих в водоемах, обрабатывавшихся этим пестицидом. Дальнейшее изучение этого вопроса показало, что повышение токсикорезистентности гамбузий в естественных условиях Действительно имеет место. Так, средние смертельные концентрации (ЛК50) устойчивых гамбузий, отловленных в дренажных каналах оросительной системы дельты р. Миссисипи, в десятки и сотни раз выше, чем ЛК50 нормальных рыб.

Другой пример — цианобактерии (синезеленые водоросли). Для цианобактерий характерна исключительно высокая приспособляемость к крайне неблагоприятным условиям существования. Так, в засушливых районах некоторые виды цианобактерий (виды Nostoc) при наличии минимума влаги образуют налеты на поверхности почвы, после подсыхания в виде хрупких корочек они сохраняются длительное время, вновь оживая при увлажнении.

Академик А.В. Яблоков проанализировал практику использования пестицидов в сельском хозяйстве. По его мнению, человек уже проиграл битву с насекомыми-вредителями, которые приспосабливаются к инсектицидам быстрее, чем специалисты синтезируют и выпускают в массовое производство новые препараты.

Важнейший экологический принцип гласит: выживание вида обеспечивается его генетическим разнообразием и слабыми колебаниями экологических факторов. Приспособленность к одному фактору среды не дает организму такой же приспособленности к другим условиям среды. Эта закономерность сформулирована как закон относительной независимости адаптации: высокая адаптивность к одному из экологических факторов не дает такой же степени приспособления к другим условиям жизни.

В постоянно изменяющейся среде каждый вид организмов адаптирован по-своему. Это выражается правилом экологической индивидуальности, сформулированным Л.Г. Раменским в 1924 г.: каждый вид специфичен по экологическим возможностям адаптации; двух идентичных видов не существует.

Правило соответствия условий среды обитания генетической предопределенности организма: вид организмов может существовать до тех пор и постольку, поскольку окружающая его среда соответствует генетическим возможностям приспособления к ее колебаниям и изменениям.

Профилактику воздействий любого антропогенного фактора на экосистему необходимо начинать с установления естественных экологических норм, ограничивающих это воздействие. При этом следует опираться на количественные оценки, связанные с адаптивными возможностями экосистемы к воздействию или комплексу воздействий. Объяснение такого подхода обусловлено тем, что превышение максимального уровня адаптации ведет к патологии, то есть к разрушению экосистемы. С другой стороны, функционирование экосистемы в пределах максимального уровня адаптации ведет к приспособлению экосистемы к внешнему воздействию.