浅谈适应
适应是生物适合环境条件而形成的一定特征和性状的现象。它包括两重意义:一是指过程,即生物不断改变自己,使其能适合于某一环境中生活的过程。例如肺鱼的鳔在缺少水的时候进行呼吸,摄取氧气以维持生命。二是指结果,即有利于生物生存和繁殖的种种特征。例如植物的叶适应于光合作用;鱼的鳃适应于水中营呼吸作用。
适应的现代观念认为:外部世界提出某些“问题”,生物就必须“去解决”,生物通过对“问题”的解决过程作出越来越好的“回答”,最后处于适应状态。爬行类演化成鸟类就是一个很好的例证。在演化的过程中,骨胳、肌肉、皮肤、翅膀、羽毛等越来越变得更适应于鸟类的生活。
生物适应于自然环境,具有普遍性。生物只有适应于其所处的环境,才能够在这个环境中很好地生存下来。各种植物花的形态、构造都有利于其后代的繁衍。虫媒花的构造、颜色、花蜜、香气等特征极易吸引昆虫为之传粉受精、风媒花花粉粒小而轻且数量大,这些特征与风的传粉相协调;蒲公英的种子上生有毛绒绒的白色纤维,适于被风吹走;苍耳和鬼针草等植物的种子依靠动物来传播,种子、果实上有刺,很容易附着在动物身上;风仙花种子成熟后,被风一吹,立即裂开,里面的种子便被弹射出来。
1844年,邦尼艾(G·Bonnier)做了一个实验,将生长在同一个地方的菊芋一部分放在平原上生长,一部分放在海拔2400米的植物园里,经过数代后,在植物园里的菊芋发生了巨大的变化,其形态、结构、生理机能变得更适应于高原生活了。
在动物方面,保护色、警戒色及拟态等现象都是动物对其周围环境的适应。枭蝴蝶身上斑点的颜色和形状与猫头鹰的眼睛十分相似,当它突然展开翅下的斑点时,可即刻恐吓并赶走捕食者;竹节虫,整天不动,犹如枯枝败叶,如震动枝条,竹节虫便跌落在地,仍然僵直不动,活象一段枯枝;蛇、鸟等动物在地震前都自行逃走;蝙蝠的翼手适于飞翔;鲸、海豹、企鹅的某些器官适于划水等等。
总之,适应是普遍存在的生命现象,各种生物,无论是形态、结构,生理机能以及行为习惯,无一例外。
适应是自然选择的结果,生物的变异有的有利于生存,有的不利于生物的生存。那些有利于生物生存的变异类型适应自然环境而留下来;那些不利于生物生存的变异类型由于不适应自然环境而遭淘汰。所以,适应是自然选择的必然产物。
适应现象尽管很巧妙,很合理,但适应是相对的,而不是绝对的、尽善尽美的。适应是针对一定的条件说的,如果条件发生了改变,那么,生物的适应就失去了作用。警戒色是相当巧妙的适应现象,大多数食虫鸟怕吃毛虫,但是一只杜鹃在一天中却可以吃掉上百条毛虫。蛾类结茧固然有利于保护自身,然而棉铃虫的悲剧又恰恰就在茧上,金小蜂正是借助于茧对棉铃虫的束缚作用,顺利地将卵产到它的体内这也可以说是“作茧自缚”了;鹰可以在很高的地方发现草丛中活动的老鼠,人的眼睛则不行。相反,人的眼睛可以辨别多种颜色,鸟类的眼睛则不行。
适应是一种暂时的现象,它不是永久性的,当某些因素变化时,有的还成为一种有害的特征,导致生物死亡。雷鸟和貂都借助于保护色而常常免遭敌害。但是一旦这些动物的颜色已经变了,而气候异常没有下雪,它们的颜色变更,不仅没有益处,反而更容易被敌害所发现。著名的尺蛾工业黑化现象也是一个很好的例子。
适应相对性究其原因是由于遗传基础例如基因等的稳定性和自然环境条件的变化相互作用的结果。环境发生了剧烈变化,适应于原来环境的生物绝大多数要被淘汰,但其中的一些生物由于遗传物质发生了变异,能够在新的环境中生活下来,适应于变化的环境。例如在一个生长着细菌的培养器中,加入青霉素,绝大多数细菌不适应而被杀死,但总有一些发生变异的个体,抗药性增强而适应于新的环境生存下来。
李锦桂,中学生物学,1991年第4期
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