Введение

Реакция организма на некоторые абиотические факторы

Климатическая адаптация относится к адаптациям организма, которые вызываются закономерностями изменения абиотических факторов, определяющих конкретный климат. Средние годовые значения, сезонные колебания и суточные изменения абиотических факторов являются характеристиками климата, к которым организмы могут быть адаптированы. Изменения в поведении, физической структуре, внутренних механизмах и метаболизме – это формы адаптации, обусловленные свойствами климата. Сравнение организмов одного и того же вида, обитающих в разных климатических условиях, позволяет определить, какие адаптации связаны с климатом, а какие в большей степени подвержены влиянию других факторов. Климатическая адаптация ограничена установленными адаптациями, характеризующими виды, живущие в пределах конкретного климата. Она отличается от адаптации к изменениям климата, которая подразумевает способность адаптироваться к постепенным изменениям климата. После изменения климата адаптация к изменениям климата, обеспечившая выживание конкретных организмов как вида, может рассматриваться как климатическая адаптация. Климатическая адаптация ограничена генетической изменчивостью данного вида.

Климатические модели

Модели изменения абиотических факторов определяют климат и, следовательно, климатическую адаптацию. В мире существует множество различных климатов, каждый из которых характеризуется своими уникальными закономерностями. В связи с этим, способы климатической адаптации значительно различаются в разных климатических зонах. Например, для субарктического климата наиболее важными факторами являются продолжительность светового дня и колебания температуры, в то время как для климата тропических лесов – стабильно высокая влажность и высокая средняя температура с незначительными колебаниями. Влажный континентальный климат характеризуется сезонными изменениями температуры, которые обычно приводят к сезонной климатической адаптации. Поскольку изменчивость этих абиотических факторов зависит от типа климата, можно ожидать различий в способах климатической адаптации.

Исследования

Исследования климатических адаптаций в основном сосредоточены на видах, обитающих в различных климатических зонах, чтобы определить, какие из них имеют больше шансов пережить изменение климата, исходя из их текущих климатических адаптаций. Климаты с большими колебаниями абиотических факторов, как правило, характеризуются наличием видов с более высокой устойчивостью к колебаниям, что позволяет им лучше адаптироваться к изменению климата. Другие исследовательские вопросы связаны с выяснением различий между близкородственными видами, например, в среднем размере и моделях поведения.

Измерение адаптации к изменению климата

Как правило, экспериментальная оценка климатической адаптации проводится путем воздействия на экспериментальную популяцию различных факторов окружающей среды. Успешные исследования, проводимые вне лабораторных условий, осуществляются в регионах с изменчивым годовым климатом. Области с большими колебаниями годовой температуры и экстремальных погодных явлений могут дать представление о климатической приспособленности организмов, обитающих там. Например, тропические или арктические микроклиматы были бы идеальными местами для экспериментов, поскольку годовая температура и погодные условия могут значительно варьироваться. Кроме того, лабораторные условия могут быть использованы для определенных организмов, обладающих защитными механизмами в ответ на изменения окружающей среды, таких как адаптация к холодовой коме у дрозофилы. Это практический пример правила Бергмана. Виды дрозофилы встречаются как в тропическом климате с теплой температурой, так и в умеренном климате с более холодной температурой. Когда обе группы видов подвергаются воздействию холода, приводящего к коме, виды из тропического климата либо не выживают, либо восстанавливаются значительно медленнее после холодовой комы при возвращении к комнатной температуре по сравнению с видами умеренной дрозофилы. Способность быстро восстанавливаться после состояния холодовой комы указывает на климатическую адаптацию, которую можно назвать устойчивостью к холодовой коме.