适应特性
生态学术语
适应特性是指生物随着固定不变的刺激强度刺激感受器时,随着刺激时间的延长,感受器的阈值逐渐升高的特性。多提现于动植物以及人类随着环境的变化所形成的适应环境生存的特性。
生物学定义
在生物学中适应热性又称为脱敏,是指如果细胞持续地暴露在某种刺激因素下,它会逐渐失去原有的敏感性的现象。适应性使细胞和微生物获得跟随环境条件的改变而继续生存的能力。细胞的适应性发生在其对环境中化学信使物质的识别过程中,细菌的适应主要是因为环境中营养成分的改变。产生适应的方式有受体变化和受体后变化两种,前者包括受体介导的细胞内吞作用和受体修饰作用。
生物的适应是指:生物的形态结构和生理机能与其赖以生存的一定环境条件相适合的现象。
详述
适应特性一方面指生物各层次的结构(从大分子、细胞、组织、器官,乃至由个体组成的种群等)都与功能相适应;另一方面,这种结构与相关的功能(包括行为、习性等)适合于该生物在一定环境条件下的生存和延续。
适应 (adaptation)是生物特有的普遍存在的现象,包含两方面涵义:①生物的结构(从生物大分子、细胞,到组织器官、系统、个体乃至由个体组成的群体等)大都适合于一定的功能。例如DNA分子结构适合于遗传信息的存贮和“半保守”的自我复制;各种细胞器适合于细胞水平上的各种功能(有丝分裂器适合于细胞分裂过程中遗传物质的重新分配,纤毛、鞭毛适合于细胞的运动);高等动植物个体的各种组织和器官分别适合于个体的各种营养和繁殖功能;由许多个体组成的生物群体或社会组织(如蜜蜂、蚂蚁的社会组织)的结构适合于整个群体的取食、繁育、防卫等功能。在生物的各个层次上都显示出结构与功能的对应关系。②生物的结构与其功能适合于该生物在一定环境条件下的生存和繁殖。例如鱼鳃的结构及其呼吸功能适合于鱼在水环境中的生存,陆地脊椎动物肺的结构及其功能适合于该动物在陆地环境的生存,等等。
自古以来对于适应就有目的论和进化论两种解释。C.R.达尔文第一次用自然选择原理来解释适应的起源,彻底摆脱了“上帝’”或任何超自然的力量。自然选择学说虽受到种种批评,但与其他学说相比,仍是最合理地解释了适应起源的学说。
典型例子
保护色的形式多种多样:
1、如水母海鞘等水生生物的躯体近乎透明,能巧妙地隐身于水域中;北极熊白色的皮毛和冰天雪地的背景十分协调;许多鱼类背部颜色深,腹部色浅,从上向下看,与水底颜色一致,从下向上看,却又像天空。
2、分割色是保护色的又一种形式,如虎、豹、斑马长颈鹿身上都有鲜艳的花纹,在光暗斑驳的环境配合下,能使其轮廓模糊不清。某些种类的比目鱼和蜥蜴能随背景变化而改变体色,以保护与环境的协调。
3、警戒色:如毒蛾的幼虫多具有鲜艳的色彩和斑纹,误食这种幼虫的小鸟常被毒毛损伤口腔粘膜,以后这种易于识别的色彩和斑纹就成为小鸟的警戒色。又如欧洲有一种塔蛛,腹部呈现红色,其皮肤腺能分泌毒液,当它受到攻击时,其腹部向上,显示红色肚皮以示对天敌的“警告”。其他如瓢虫的斑点,毒蛇鲜艳的花纹等。
4、拟态:如一些无毒的假珊瑚蛇也具有与剧毒的真珊瑚蛇相似的红、黑、黄相间的横纹。又如鮟鱇背上的棘形鳍很像蠕虫,当其他小鱼来吃“虫”时反而被它吃掉。猪笼草形似鲜花,能诱捕采蜜的小虫。杜鹃的拟态属于宿主拟态,它把卵产在其他鸟的巢中,其卵的大小、色泽等与原巢内的卵极其相似,因此杜鹃的卵可让其他的鸟来为其孵卵育雏。
适应特性的相对性
虽然生物对环境的适应是多种多样的,但究其根本,都是由遗传物质决定的。适应之所以具有相对性是由于遗传基础的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果。
遗传物质具有稳定性,它是不能随着环境条件的变化而迅速改变的,这就导致已经形成的适应一般要落后于环境条件的变化,这是造成适应相对性的主要原因。
适应的相对性还表现于它是一种暂时的现象,而不是永久性的。当环境条件出现较大的变化时,适应就变成了不适应,有时还成为有害的甚至致死的因素。
生物对环境的适应既有普遍性,又有相对性。我们知道,生物都生活在非常复杂的环境中,时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍,也就是说,自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性,否则早就被淘汰了,这就是适应的普遍性。
但是,每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应,只是一定程度上的适应,环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用,这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色,是一种保护色,不易被其他动物发现,这对它躲避天敌动物的捕食十分有利,这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟,白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食,体现了生物对环境的适应具有相对性。根据达尔文自然选择学说可以推知,随着降雪天数的增加,白色鼠的生存环境优越,有利于繁殖而数量会越来越多。如果降雪天数减少,白色鼠在生活中就会失去保护色的保护作用而遭大量被捕食,数量会下降,这种变化的环境对老鼠体色起到了自然选择的作用,即适者生存,不适者被淘汰。
适应定义
用生存来定义适应
达尔文在阐述其自然选择原理时曾指出,最适应于环境的个体将存活下来,并将其有利的变异遗传到后代。后来哲学家H.斯宾塞用“最适者生存”这个术语来概括达尔文关于适应和自然选择的基本思想:生存者是最适应的。但这个定义在逻辑上是不够严密的。因为生存由多种因素决定,生存本身尚需解释。况且生存如果与繁殖分开便毫无意义。因为一个个体即使生存下来,若不能繁育后代则不能将其适应的特征传递下去,这样的个体不能算“最适者”。
用繁殖来定义适应
用“繁殖的成功程度”来定义适应度现代综合进化论改进了达尔文关于“适应”的定义,用能生存下来并繁殖后代来定义适应,同时用繁殖的成功程度来定义适应度。把具有某种基因型的个体的适应度定义为“该个体所携带的基因能传递给下一代的相对值”,这种适应度被称为“达尔文适应度”(T.多布然斯基等,1977)。
生态学的适应定义“可以利用其他生物不能利用的环境条件的生物是最适者”(勒沃廷, 1978;福雷,1971)。在生态系统内的生物的生存和繁殖是受系统内其他生物和环境所制约的,种群数量往往处于一种动态的平衡之中,繁殖率和存活率都不能作为生物适应成功的指标。勒沃廷用一个生态数学模型来证明这种观点。假定有两个受物质能源限制的种群,各含100个个体,每个个体消耗1个单位的有限物能源(有限物能源指自然界中相对而言数量有限的、维持生命所必需的物质和能量来源。例如,对于异养动物来说食物就是有限物能源)。在第一个种群内发生了一个突变,突变的个体比正常个体繁殖力提高一倍,但物能源的利用率保持不变,由此计算出的结果是该种群内突变型最终完全取代了非突变型(正常型)。按“生存”或“繁殖”的适应定义来说,突变型个体是最适者,然而整个种群的个体总数(种群的大小)不变,生长速率也不变。
单是繁殖力的提高并没有改变该种群在生态系统中的状况。而且繁殖力的提高还可能带来幼体死亡率增高和被捕食的数量增多等因素,所以很难说是增加了种群的适应性。假若在第二个种群发生了另一种突变,突变型个体的物能源利用率提高了一倍,而繁殖力不变。由此计算出的结果是该种群内突变型最终完全代替了非突变型,种群个体总数增加一倍,生长率先是增高,然后降到原来的水平。在这种情况下,繁殖力不变,若按“繁殖”的适应定义,突变个体并非最适者。
从生态学角度看,突变型完全替代了非突变型之后的种群个体总数增大了,因此第二个种群中的突变型个体才是真正的最适者。第一个种群虽然发生了进化改变(突变型替代了非突变型),但并没有提高种群的适应性。第二个种群发生了进化改变,同时又提高了种群的适应性。
生物学中原文解释
Any inherited structure, behavior, or internal process that enables an organism to respond to environmental factors and live to produce offspring is called an adaptation .
在心理学中,适应是指在同一器官内,由于刺激物的持续作用而使感受性发生变化的现象。“入芝兰之室,久而不闻其香;入鲍鱼之肆,久而不闻其臭。”这是指嗅觉适应。一般来说适应现象表现为感受性的降低,唯有视觉的暗适应使感受性提高。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 18:43
目录
概述
生物学定义
详述
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