Większość żywych organizmów potrzebuje pożywienia, wody, światła słonecznego, tlenu i niezbędnych minerałów, aby przetrwać i rosnąć. Środowiska o zimniejszych, wilgotniejszych, suchszych lub prawie niegościnnych warunkach stanowią wyzwanie dla roślin i zwierząt. Aby przezwyciężyć te blokady przetrwania, rośliny i zwierzęta dostosowują techniki przetrwania – od uprawy grubej sierści po zmianę składu całego ciała.
W tym poście omówimy niektóre definicje adaptacji i kilka przykładów adaptacji zwierząt i roślin, aby wyraźnie zilustrować tę ideę.
Przykład tundry: sosna Bristlecone
Sosna Bristlecone to jeden z najstarszych żywych organizmów na świecie. Sękate, czerwonawo brązowe drzewa znalezione wysoko w górskich tundach mogą dorastać do ponad 4000 lat z powodu adaptacji. Drzewo rozwinęło przystosowanie pozwalające mu zachować wilgoć, powoli rosnąć i rozpoczynać wzrost w każdym sezonie, gdy tylko warunki wilgotności i temperatury są odpowiednie.
Sosny Bristlecone nadal rosną, podczas gdy część kory obumiera. Gdy część kory obumiera, drzewo wytwarza smołę – żywicę podobną do soku – w zdrewniałych częściach, która chroni drewno i zatrzymuje więcej wilgoci. Najstarsza znana żyjąca sosna Bristlecone nazywa się „Matuzalem” i datuje się ją na potężny 4789 lat.
Przykłady adaptacji roślin w lesie deszczowym
Roślinność lasów deszczowych porasta grubymi warstwami. Niektóre warstwy otrzymują światło słoneczne, ale dolne warstwy mają niewiele światła słonecznego lub nie mają go wcale.
Jednym z najlepszych przykładów adaptacji roślin w lesie deszczowym jest ewolucja tuldy Bambusa. Bambusa tulda, czyli bezkręgowa indyjska bambusowa trzcina kalkuta, fizycznie dostosowuje się do środowiska, szybko rosnąc, aby wchłonąć jak najwięcej deszczu i światła słonecznego. Bambusa tulda znajduje dom w biomie południowoazjatyckiego lasu deszczowego, który otrzymuje ponad 100 cali deszczu rocznie.
Przeżycie zwierząt: migracja i hibernacja
Z tymi przykładami przejdziemy do adaptacji behawioralnych. Definicja adaptacji behawioralnej to adaptacja lub zmiana w zachowaniu organizmu, która pozwala mu przetrwać, zamiast zmiany w strukturze/warsztacie fizycznym.
Ogólnie rzecz biorąc, zwierzęta mają silny instynkt przetrwania. Instynkt to adaptacja behawioralna, dzięki której rodzi się zwierzę. Na przykład kociak od urodzenia instynktownie wie, jak pić mleko od matki (zobacz, jak to się zgadza z definicją adaptacji behawioralnej, którą omówiliśmy wcześniej).
Instynkty przetrwania skłaniają niektóre zwierzęta do migracji, przemieszczania się razem na duże odległości, aby znaleźć siedliska, które lepiej spełniają ich potrzeby na cieplejsze lub zimniejsze pory roku. Na przykład gnu z afrykańskiego Serengeti nieustannie migrują na duże odległości w poszukiwaniu pożywienia i bezpieczeństwa.
Pustynie i adaptacje kwiatów
Brak wody stwarza problem przetrwania dla wszystkich żywych organizmów, takich jak rośliny i zwierzęta. Zwierzęta są bardziej podatne na ekstremalne temperatury niż rośliny, co sprawia, że życie w środowisku pustynnym jest trudniejsze. Zwierzęta pustynne – takie jak gady, niektóre ptaki i ssaki – wyewoluowały behawioralne i fizjologiczne mechanizmy, które rozwiązują problemy związane z ciepłem i wodą.
Aby uniknąć przytłaczającego upału, na przykład Phainopepla – błyszczący mały czarny ptak deserowy – rozmnaża się podczas chłodniejszej wiosny i porzuca pustynię na chłodniejsze tereny na wyższych wysokościach lub wzdłuż Wybrzeże. Inne ptaki pustynne są bardziej aktywne o świcie i kilka godzin po zachodzie słońca, kiedy słońce jest mniej intensywne.
Mniejsze ssaki pustynne, takie jak psy preriowe, zagrzebują się w ziemi lub piasku, aby uciec przed wysokimi temperaturami na powierzchni pustyni. Niektóre gryzonie zakrywają otwory do swoich tuneli, aby nie dopuścić do duszącego powietrza pustyni.
Kwiaty na pustyni również wyewoluowały z adaptacji. Niektóre adaptacje kwiatów obejmują upuszczanie liści/płatków, gdy brakuje wody, aby uniknąć utraty pary wodnej przez pory. Inne adaptacje kwiatów obejmują szybki cykl reprodukcyjny, aby wykorzystać szybkie burze/opady deszczu, a także zmianę kształtu po zapłodnieniu, aby skierować zapylacze w kierunku niezapłodnionych kwiatów.
Lasy deszczowe: adaptacje roślin
Odbierając 80 do 100 cali deszczu rocznie, rośliny lasów deszczowych przystosowały się do nadmiaru wody, tworząc „końcówki kroplowe” i długie, żłobione liście, aby woda kapała na dno lasu. Inne rośliny opracowały oleiste, wodoodporne powłoki w celu uwolnienia wody.
W grubych warstwach rosną lasy deszczowe. Baldachim — pasmo liści i kwiatów zacieniających las deszczowy — sprawia, że las jest chłodniejszy, ale także blokuje większość światła słonecznego. Aby wchłonąć jak najwięcej światła słonecznego, rośliny w poszyciu – w warstwie roślin znajdującej się najbliżej dna lasu – wykształciły duże, szerokie liście. Każde światło słoneczne, które otrzymują, wsiąka w ich komórki roślinne.
Inne drzewa lasów deszczowych mają łodygi liści, które obracają się wraz z ruchem słońca, aby wchłonąć pyszne słońce. Epifity, takie jak orchidee i bromeliady, rosną na wierzchołkach drzew, aby złapać jak najwięcej światła słonecznego od swoich wyższych sąsiadów.
Migracja
Zamiast migrować, niektóre zwierzęta dostosowały instynkt zachowania do snu – lub hibernacji – poprzez zmieniające się środowisko. Na przykład niedźwiedzie przeżywają zimę, zapadając w głęboki sen. Niedźwiedź żyje z tłuszczu, który zgromadził wiosną i latem z jedzenia pstrągów i innych ryb. Jest to zgodne z definicją adaptacji behawioralnej, którą omówiliśmy wcześniej.
Ponieważ zwierzę nie zużywa dużo energii podczas snu przez tyle miesięcy, niewiele światła słonecznego, jedzenia i ciepła nie zagraża zwierzęciu, ale chroni je przed surowymi warunkami zewnętrznymi.