Кратко — приспособления к недостатку воды у растений и животных направлены на снижение потерь воды, её накопление и более экономичное использование. Ниже — основные типы адаптаций с пояснениями и примерами.
Растения МорфологическиеСуккулентность — запасание воды в листьях/стеблях мезенхимасгидренхимоймезенхима с гидренхимоймезенхимасгидренхимой. Примеры: кактусы Opuntia,CarnegieaOpuntia, CarnegieaOpuntia,Carnegiea, алоэ, агавы.Уменьшение площади листовой поверхности игловидныеилиредуцированныелистьяигловидные или редуцированные листьяигловидныеилиредуцированныелистья — снижает транспирацию. Пример: хвойные соснысоснысосны, кактусы со стеблевым фотосинтезом.Толстая восковая кутикула, войлочный волосистый покров трихомытрихомытрихомы — уменьшает испарение и отражает избыточное излучение. Примеры: лаванда, Ammophila песчанаятравапесчаная травапесчанаятрава.Углублённые или прикрытые устьица стоматыстоматыстоматы, устьичные ямки — уменьшают испарение.Глубокая или широко разветвлённая корневая система: глубоко проникающие корни просаковые/фазофиты,напримерProsopis—мескитпросаковые/фазофиты, например Prosopis — мескитпросаковые/фазофиты,напримерProsopis—мескит или очень поверхностные, но широкораспространённые корни у эфемеров, чтобы быстро воспользоваться редким осадком.
Физиологические
CAM-фотосинтез — открытие устьиц ночью, фиксация CO2 в органические кислоты и фотосинтез днём при закрытых устьицах снижаетпотериводыснижает потери водыснижаетпотериводы. Примеры: кактусы, ананас AnanasAnanasAnanas, агавы.C4-фотосинтез — более эффективное использование CO2 при высокой температуре и сухости меньшефотосинтетическогофотосопряжённогодыханияменьше фотосинтетического фотосопряжённого дыханияменьшефотосинтетическогофотосопряжённогодыхания. Примеры: сорго, мишень/кукуруза вопределённыхгруппахтравв определённых группах траввопределённыхгруппахтрав.Осмотическая адаптация — накопление осмопротектантов сахаров,пролинасахаров, пролинасахаров,пролина для удержания воды в клетках.Гормональная регуляция абсцизоваякислота,ABAабсцизовая кислота, ABAабсцизоваякислота,ABA — закрытие устьиц в условиях засухи.
Жизненные стратегии
Эфемеры/однолетники — быстрое завершение жизненного цикла после дождя пустынныецветыпустынные цветыпустынныецветы.Семенная диапауза/длительная покоящаяся стадия семян при неблагоприятных условиях.Животные МорфологическиеПлотная непроницаемая покровная ткань кутикулаунасекомых,плотнаякожа/чешуяурептилийкутикула у насекомых, плотная кожа/чешуя у рептилийкутикулаунасекомых,плотнаякожа/чешуяурептилий — минимизация испарения. Примеры: ящерицы, скорпионы.Специальные структуры для сбора влаги — например, поверхность надплечий у жуков-колючников Намиба OnymacrisunguicularisOnymacris unguicularisOnymacrisunguicularis конденсирует утренний туман; птицы-сандсгрус PteroclesPteroclesPterocles имеют плотные брюшные перья для переноса воды птенцам.Анатомические особенности почек — удлинённый петлевой аппарат LoopofHenleLoop of HenleLoopofHenle у млекопитающих для сильной концентрации мочи особенноупустынныхгрызуновособенно у пустынных грызуновособенноупустынныхгрызунов.
Физиологические
Экономная система выделения: выделение более концентрированной мочи, выделение мочевой кислоты урикознаяэкскрецияурикозная экскрецияурикознаяэкскреция у птиц и рептилий — минимизирует потерю воды.Производство «метаболической воды» при окислении жиров важноуживотных,которыепочтинепьют,напримеркенгуровыекрысыважно у животных, которые почти не пьют, например кенгуровые крысыважноуживотных,которыепочтинепьют,напримеркенгуровыекрысы.Термо- и водная толерантность: допустимая большая флюктуация температуры тела и допустимая степень дегидратации верблюдможеттерятьзначительнуючастьводыбеззначительнойдеградациифункцийверблюд может терять значительную часть воды без значительной деградации функцийверблюдможеттерятьзначительнуючастьводыбеззначительнойдеградациифункций.
Поведенческие
Ночная активность ноктюрнализмноктюрнализмноктюрнализм — избегание дневной жары многиепустынныегрызуны,хищныенасекомыемногие пустынные грызуны, хищные насекомыемногиепустынныегрызуны,хищныенасекомые.Рытьё нор, укрытие в прохладных влажных микроклиматах; использование микросреды с меньшими потерями влаги.Сбор/перенос воды птицы−сандсгрусптицы-сандсгрусптицы−сандсгрус и сбор росы/тумана намбийскиежукинамбийские жукинамбийскиежуки.Состояние спячки/эстивации — снижение метаболизма и потерь воды в засушливый сезон плащеносныелягушки,некоторыеулитки,землеройкиплащеносные лягушки, некоторые улитки, землеройкиплащеносныелягушки,некоторыеулитки,землеройки.
Примеры конкретных видов
Dipodomys кенгуровыекрысыкенгуровые крысыкенгуровыекрысы — не пьют свободную воду, получают воду из пищи и метаболизма; имеют очень концентрированную мочу и приспособленные носовые ходы.Camelus dromedarius/ Camelus bactrianus верблюдыверблюдыверблюды — способность переносить большую дегидратацию, хранить жир в горбах какресурскак ресурскакресурс, менять температуру тела, концентрированная моча, густые волосы для снижения потерь.Desert tortoise GopherusagassiziiGopherus agassiziiGopherusagassizii — запасание воды в мочевом пузыре, длительное пребывание в норе.Onymacris unguicularis намбийскийжукнамбийский жукнамбийскийжук — собирает воду из тумана, вставая на дюне и позволив каплям стекать в рот.Пустынные лягушки ScaphiopusScaphiopusScaphiopus — активность после дождя, быстрое размножение, затем сидение в покое под землёй в сушь.
Краткий вывод
Растения в основном адаптируются за счёт морфологии сукулентность,уменьшениелистовойплощадисукулентность, уменьшение листовой площадисукулентность,уменьшениелистовойплощади, физиологии CAM,C4CAM, C4CAM,C4 и жизненной стратегии эфемеры,семеннаяпокоящаясястадияэфемеры, семенная покоящаяся стадияэфемеры,семеннаяпокоящаясястадия.Животные — сочетание анатомических непроницаемаяпокровнаяткань,почечныеадаптациинепроницаемая покровная ткань, почечные адаптациинепроницаемаяпокровнаяткань,почечныеадаптации, физиологических концентрациямочи,использованиеметаболическойводыконцентрация мочи, использование метаболической водыконцентрациямочи,использованиеметаболическойводы и поведенческих нощнаяактивность,норы,тумано−ирососборнощная активность, норы, тумано- и рососборнощнаяактивность,норы,тумано−ирососбор приспособлений.
Если нужно, могу привести иллюстрации конкретных адаптаций для выбранных видов или составить таблицу «приспособление — механизм — пример».
Кратко — приспособления к недостатку воды у растений и животных направлены на снижение потерь воды, её накопление и более экономичное использование. Ниже — основные типы адаптаций с пояснениями и примерами.
РастенияМорфологическиеСуккулентность — запасание воды в листьях/стеблях мезенхимасгидренхимоймезенхима с гидренхимоймезенхимасгидренхимой. Примеры: кактусы Opuntia,CarnegieaOpuntia, CarnegieaOpuntia,Carnegiea, алоэ, агавы.Уменьшение площади листовой поверхности игловидныеилиредуцированныелистьяигловидные или редуцированные листьяигловидныеилиредуцированныелистья — снижает транспирацию. Пример: хвойные соснысоснысосны, кактусы со стеблевым фотосинтезом.Толстая восковая кутикула, войлочный волосистый покров трихомытрихомытрихомы — уменьшает испарение и отражает избыточное излучение. Примеры: лаванда, Ammophila песчанаятравапесчаная травапесчанаятрава.Углублённые или прикрытые устьица стоматыстоматыстоматы, устьичные ямки — уменьшают испарение.Глубокая или широко разветвлённая корневая система: глубоко проникающие корни просаковые/фазофиты,напримерProsopis—мескитпросаковые/фазофиты, например Prosopis — мескитпросаковые/фазофиты,напримерProsopis—мескит или очень поверхностные, но широкораспространённые корни у эфемеров, чтобы быстро воспользоваться редким осадком.
Физиологические
CAM-фотосинтез — открытие устьиц ночью, фиксация CO2 в органические кислоты и фотосинтез днём при закрытых устьицах снижаетпотериводыснижает потери водыснижаетпотериводы. Примеры: кактусы, ананас AnanasAnanasAnanas, агавы.C4-фотосинтез — более эффективное использование CO2 при высокой температуре и сухости меньшефотосинтетическогофотосопряжённогодыханияменьше фотосинтетического фотосопряжённого дыханияменьшефотосинтетическогофотосопряжённогодыхания. Примеры: сорго, мишень/кукуруза вопределённыхгруппахтравв определённых группах траввопределённыхгруппахтрав.Осмотическая адаптация — накопление осмопротектантов сахаров,пролинасахаров, пролинасахаров,пролина для удержания воды в клетках.Гормональная регуляция абсцизоваякислота,ABAабсцизовая кислота, ABAабсцизоваякислота,ABA — закрытие устьиц в условиях засухи.Жизненные стратегии
Эфемеры/однолетники — быстрое завершение жизненного цикла после дождя пустынныецветыпустынные цветыпустынныецветы.Семенная диапауза/длительная покоящаяся стадия семян при неблагоприятных условиях.ЖивотныеМорфологическиеПлотная непроницаемая покровная ткань кутикулаунасекомых,плотнаякожа/чешуяурептилийкутикула у насекомых, плотная кожа/чешуя у рептилийкутикулаунасекомых,плотнаякожа/чешуяурептилий — минимизация испарения. Примеры: ящерицы, скорпионы.Специальные структуры для сбора влаги — например, поверхность надплечий у жуков-колючников Намиба OnymacrisunguicularisOnymacris unguicularisOnymacrisunguicularis конденсирует утренний туман; птицы-сандсгрус PteroclesPteroclesPterocles имеют плотные брюшные перья для переноса воды птенцам.Анатомические особенности почек — удлинённый петлевой аппарат LoopofHenleLoop of HenleLoopofHenle у млекопитающих для сильной концентрации мочи особенноупустынныхгрызуновособенно у пустынных грызуновособенноупустынныхгрызунов.
Физиологические
Экономная система выделения: выделение более концентрированной мочи, выделение мочевой кислоты урикознаяэкскрецияурикозная экскрецияурикознаяэкскреция у птиц и рептилий — минимизирует потерю воды.Производство «метаболической воды» при окислении жиров важноуживотных,которыепочтинепьют,напримеркенгуровыекрысыважно у животных, которые почти не пьют, например кенгуровые крысыважноуживотных,которыепочтинепьют,напримеркенгуровыекрысы.Термо- и водная толерантность: допустимая большая флюктуация температуры тела и допустимая степень дегидратации верблюдможеттерятьзначительнуючастьводыбеззначительнойдеградациифункцийверблюд может терять значительную часть воды без значительной деградации функцийверблюдможеттерятьзначительнуючастьводыбеззначительнойдеградациифункций.Поведенческие
Ночная активность ноктюрнализмноктюрнализмноктюрнализм — избегание дневной жары многиепустынныегрызуны,хищныенасекомыемногие пустынные грызуны, хищные насекомыемногиепустынныегрызуны,хищныенасекомые.Рытьё нор, укрытие в прохладных влажных микроклиматах; использование микросреды с меньшими потерями влаги.Сбор/перенос воды птицы−сандсгрусптицы-сандсгрусптицы−сандсгрус и сбор росы/тумана намбийскиежукинамбийские жукинамбийскиежуки.Состояние спячки/эстивации — снижение метаболизма и потерь воды в засушливый сезон плащеносныелягушки,некоторыеулитки,землеройкиплащеносные лягушки, некоторые улитки, землеройкиплащеносныелягушки,некоторыеулитки,землеройки.Примеры конкретных видов
Dipodomys кенгуровыекрысыкенгуровые крысыкенгуровыекрысы — не пьют свободную воду, получают воду из пищи и метаболизма; имеют очень концентрированную мочу и приспособленные носовые ходы.Camelus dromedarius/ Camelus bactrianus верблюдыверблюдыверблюды — способность переносить большую дегидратацию, хранить жир в горбах какресурскак ресурскакресурс, менять температуру тела, концентрированная моча, густые волосы для снижения потерь.Desert tortoise GopherusagassiziiGopherus agassiziiGopherusagassizii — запасание воды в мочевом пузыре, длительное пребывание в норе.Onymacris unguicularis намбийскийжукнамбийский жукнамбийскийжук — собирает воду из тумана, вставая на дюне и позволив каплям стекать в рот.Пустынные лягушки ScaphiopusScaphiopusScaphiopus — активность после дождя, быстрое размножение, затем сидение в покое под землёй в сушь.Краткий вывод
Растения в основном адаптируются за счёт морфологии сукулентность,уменьшениелистовойплощадисукулентность, уменьшение листовой площадисукулентность,уменьшениелистовойплощади, физиологии CAM,C4CAM, C4CAM,C4 и жизненной стратегии эфемеры,семеннаяпокоящаясястадияэфемеры, семенная покоящаяся стадияэфемеры,семеннаяпокоящаясястадия.Животные — сочетание анатомических непроницаемаяпокровнаяткань,почечныеадаптациинепроницаемая покровная ткань, почечные адаптациинепроницаемаяпокровнаяткань,почечныеадаптации, физиологических концентрациямочи,использованиеметаболическойводыконцентрация мочи, использование метаболической водыконцентрациямочи,использованиеметаболическойводы и поведенческих нощнаяактивность,норы,тумано−ирососборнощная активность, норы, тумано- и рососборнощнаяактивность,норы,тумано−ирососбор приспособлений.Если нужно, могу привести иллюстрации конкретных адаптаций для выбранных видов или составить таблицу «приспособление — механизм — пример».