Как животные выживают в пустыне без воды. Живые организмы, среда обитания. Приспособление организмов к среде обитания. Виды живых организмов Человек не приспособлен к воде

Мир обитания живых организмов оказывает на них влияние как прямое, так и косвенное. Существа постоянно взаимодействуют с окружающей средой, получая из нее пищу, но в то же время и выделяя продукты своего метаболизма.

К окружающей среде принадлежит:

• природная - появившаяся на Земле независимо от человеческой деятельности;
• техногенная - созданная людьми;
• внешняя - это все, что находится вокруг организма, а также оказывает влияние на его функционирование.

Как живые организмы изменяют среду обитания? Они способствуют изменению газового состава воздуха (в результате фотосинтеза) и принимают участие в формировании рельефа, почвы, климата. Благодаря влиянию живых существ:

• увеличилось содержание кислорода;
• уменьшилось количество углекислого газа;
• изменился состав воды Мирового океана;
• появились горные породы органического содержания.

Таким образом, взаимоотношения живых организмов и среды их обитания являются сильным обстоятельством, провоцирующим различные преобразования. Различают четыре отличные друг от друга среды проживания.

Наземно-воздушная среда обитания

Включает в себя воздушную и наземную части и отлично подходит для размножения и развития живых существ. Это довольно сложная и многообразная среда, для которой характерна высокая степень организации всего живого. Подверженность почвы эрозии, загрязнениям приводит к уменьшению численности живых существ. В наземном мире обитания у организмов достаточно сильно развит внешний и внутренний скелет. Это произошло потому, что плотность атмосферы намного меньше плотности воды. Одним из значимых условий для существования считаются качество и структура воздушных масс. Они находятся в непрерывном движении, поэтому температура воздуха способна достаточно быстро изменяться. Живые существа, которые обитают в этой среде, должны адаптироваться к ее условиям, поэтому у них развилась приспособленность к резким колебаниям температур.

Воздушно-наземная среда обитания более многообразна, нежели водная. Здесь не так сильно выражены перепады давления, однако довольно часто возникает нехватка влаги. По этой причине у наземных живых созданий имеются механизмы, помогающие им со снабжением организма водой, в основном в засушливых районах. У растений образуется сильная корневая система и специальный водонепроницаемый слой на поверхности стеблей и листьев. Животные обладают исключительным строением внешних покровов. Их образ жизни помогает поддерживать водный баланс. Примером может быть миграция к водопоям. Большую роль играет и состав воздуха для наземных живых существ, обеспечивающий химическую структуру жизни. Сырьевым источником для фотосинтеза является углекислый газ. Для соединения нуклеиновых кислот и белков требуется азот.

Приспособленность к среде обитания

Приспособление организмов к среде обитания зависит от места их жительства. У летающих видов сформировалась определенная форма тела, а именно:

• легкие конечности;
• облегченная конструкция;
• обтекаемость;
• наличие крыльев для полета.

У лазающих животных:

• длинные хватательные конечности, а также хвост;
• тонкое длинное тело;
• сильные мышцы, позволяющие подтягивать туловище, а также перекидывать его с ветки на ветку;
• острые когти;
• мощные хватательные пальцы.

У бегающих живых созданий отмечаются следующие особенности:

• сильные конечности, имеющие малую массу;
• уменьшенное количество защитных роговых копыт на пальцах;
• сильные задние и короткие передние конечности.

У некоторых видов организмов специальные приспособления позволяют им сочетать признаки полета и лазанья. Например, забравшись на дерево, они способны на длинные прыжки-полеты. Другие виды живых организмов могут быстро бегать, а также летать.

Водная среда обитания

Первоначально жизнедеятельность существ была связана с водой. Особенности ее заключаются в солености, течении, пище, кислороде, давлении, свете и содействуют систематизированию организмов. Загрязнение водоемов очень плохо отражается на живых созданиях. Например, из-за уменьшения уровня воды в Аральском море пропала большая часть представителей флоры и фауны, в особенности рыбы. В водных просторах обитает огромное многообразие живых организмов. Из воды они добывают все необходимое, что требуется для осуществления жизнедеятельности, а именно питание, воду и газы. По этой причине все многообразие водных живых существ должно адаптироваться к основным особенностям существования, которые формируются химическими и физическими свойствами воды. Солевой состав среды также имеет большое значение для водных обитателей.

Огромное число представителей флоры и фауны, которые проводят жизнь во взвешенном состоянии, регулярно находятся в толще водного пространства. Умение парить обеспечивается физическими особенностями воды, то есть силой выталкивания, а также особыми механизмами самих существ. К примеру, множественные придатки, которые существенно увеличивают поверхность туловища живого организма по сравнению с его массой, усиливают трение о воду. Следующий пример жителей водной среды обитания - это медузы. Их умение держаться в толстом слое воды обуславливается необычной формой туловища, которое похоже на парашют. К тому же плотность воды очень сходна с плотностью тела медузы.

Живые организмы, среда обитания которых - вода, разными способами подстроились к передвижению. Например, рыбы и дельфины обладают обтекаемой формой тела и плавниками. Они способны быстро передвигаться благодаря необычной структуре наружных покровов, а также присутствию особой слизи, которая снижает трение о воду. У отдельных видов жуков, обитающих в водной среде, выпущенный отработанный воздух из дыхательных путей задерживается между надкрыльями и телом, благодаря этому они способны стремительно подниматься на поверхность, где происходит выпуск воздуха в атмосферу. Большая часть простейших перемещается с помощью ресничек, которые вибрируют, например, инфузория или эвглена.

Приспособления для жизни водных организмов

Различные среды обитания животных позволяют им адаптироваться и комфортно существовать. Тело организмов способно уменьшить трение о воду благодаря особенностям покрова:

• твердая, гладкая поверхность;
• наличие мягкого слоя, присутствующего на внешней поверхности твердого корпуса;
• слизь.

Конечности представлены:

• ластами;
• перепонками для плавания;
• плавниками.

Форма туловища обтекаемая и имеет самые разные вариации:

• сплюснутая в спинно-брюшном отделе;
• круглая в поперечном разрезе;
• сплюснутая с боков;
• торпедообразная;
• каплевидная.

В водной среде обитания живым организмам необходимо дышать, поэтому получили развитие:

• жабры;
• воздухозаборники;
• дыхательные трубки;
• пузыри, которые заменяет легкое.

Особенности обитания в водоемах

Вода способна накапливать и сохранять тепло, поэтому этим объясняется отсутствие сильных колебаний температуры, которые довольно часто встречаются на суше. Самым значимым свойством воды является возможность растворять в себе другие вещества, которые в дальнейшем используются как для дыхания, так и для питания организмами, живущими в водной стихии. Для того чтобы дышать, необходимо наличие кислорода, поэтому концентрация его в воде имеет огромное значение. Температура воды в полярных морях близка к замерзанию, но ее стабильность позволила сформироваться определенным приспособлениям, которые обеспечивают жизнедеятельность даже в таких суровых условиях.

В этой среде проживает огромное многообразие живых организмов. Здесь обитают рыбы, земноводные, крупные млекопитающие, насекомые, моллюски, черви. Чем выше температура воды, тем меньшее количество разведенного кислорода в ней находится, который в пресной воде растворяется лучше, чем в морской. Поэтому в водах тропического пояса обитает мало организмов, в то время как в полярных водоемах присутствует огромное разнообразие планктона, который используют в пищу представители фауны, в том числе крупные китообразные и рыбы.

Дыхание реализовывается всей поверхностью тела или особыми органами - жабрами. Для благополучного дыхания требуется регулярное обновление воды, которое достигается разными колебаниями, в первую очередь движением самого живого организма или его приспособлениями, такими как реснички или щупальца. Большое значение для жизни имеет и солевой состав воды. Например, моллюскам, а также ракообразным требуется кальций для построения панциря или раковины.

Почвенная среда

Располагается в верхнем плодородном слое земной коры. Это довольно сложный и очень важный компонент биосферы, который тесно связан с остальными ее частями. Часть организмов находится в почве всю свою жизнь, другие - половину. Для растений земля играет важнейшую роль. Какие живые организмы освоили почвенную среду обитания? В ней существуют бактерии, животные, а также грибы. Жизнь в этой среде в большей степени определяется климатическими факторами, например, температурой.

Приспособления для почвенной среды обитания

Для комфортного существования организмы имеют особенные части тела:

• небольшого размера копательные конечности;
• длинное и тонкое туловище;
• копательные зубы;
• обтекаемое туловище без выступающих частей.

В почве может существовать недостаток воздуха, а также она плотная и тяжелая, что в свою очередь привело к следующим анатомическим и физиологическим адаптациям :

• сильные мышцы и кости;
• устойчивость к недостатку кислорода.

Покровы тела подземных организмов должны позволять без проблем двигаться как вперед, так и назад в плотной почве, поэтому развились следующие признаки:

• короткая шерсть, устойчивая к истиранию и способная заглаживаться вперед и назад;
• отсутствие волосяного покрова;
• специальные выделения, которые позволяют телу скользить.

Развились специфические органы чувств:

• ушные раковины небольшие или вовсе отсутствуют;
• глаз нет или они существенно уменьшены;
• высокое развитие получила тактильная чувствительность.

Сложно представить растительный покров без земли. Отличительной чертой почвенной среды обитания живых организмов считается то, что существа связаны с ее субстратом. Одним из значимых отличий этой среды считается регулярное образование органических веществ, как правило, за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы, а это служит источником энергии для растущих в ней организмов. Нагрузка на земельные ресурсы и загрязнение окружающей среды негативно влияют на проживающие здесь организмы. Часть видов находится на грани вымирания.

Организменная среда

Практическое воздействие человека на среду обитания влияет на численность популяций животных и растений, тем самым увеличивается или уменьшается количество видов, а в некоторых случаях происходит их гибель. Факторы среды:

• биотические - связаны с воздействием организмов друг на друга;
• антропогенные - связаны с влиянием человека на среду окружения;
• абиотические - относятся к неживой природе.

Промышленность - это крупнейшая отрасль, которая в экономике современного общества играет важнейшую роль. Она оказывает влияние на среду на всех этапах промышленного цикла, начиная с добычи сырья и заканчивая утилизацией продукции по причине дальнейшей непригодности. Основные виды отрицательного влияния ведущих отраслей на окружающую среду обитания живых организмов:

• Энергетика является основой развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства. Использование практически каждого ископаемого (уголь, нефть, природный газ, древесина, ядерное топливо) негативно влияет и загрязняет природные комплексы.
• Металлургия. Одной из самых опасных сторон ее воздействия на среду обитания считается техногенное рассеивание металлов. Наиболее вредными загрязнителями считаются: кадмий, медь, свинец, ртуть. Металлы попадают в среду практически на всех стадиях производства.
• Химическая промышленность - одна из динамично развивающихся отраслей во многих странах. Нефтехимические производства выбрасывают в атмосферу углеводороды и сероводороды. При производстве щелочей вырабатывается хлористый водород. Такие вещества, как оксиды азота и углерода, аммиак и другие, выбрасываются также в больших объемах.

В заключение

Мир обитания живых организмов оказывает на них влияние как прямое, так и косвенное. Существа постоянно взаимодействуют с окружающей средой, получая из нее пищу, но в то же время и выделяя продукты своего метаболизма. В пустыне сухой и жаркий климат ограничивает существование большей части живых организмов, как и в полярных областях из-за холодов могут выжить только самые выносливые представители. К тому же, они не просто приспосабливаются к той или иной среде, но еще и эволюционируют.

Растения, выделяя кислород, поддерживают его баланс в атмосфере. Живые организмы влияют на свойства и структуру земли. Высокие растения затеняют почву, тем самым способствуя созданию особого микроклимата и перераспределению влаги. Таким образом, с одной стороны, среда меняет организмы, помогая их усовершенствованию путем природного отбора, а с другой, виды живых организмов изменяют окружающую среду.

Период летнего отдыха у многих ассоциируется с морским берегом, раскаленным песком и горьковатым запахом морской воды. Однако, еще с детства всем известно, что нельзя пить морскую воду. Впрочем, далеко не все знают почему.

Сколько соли в морской воде?

С первого взгляда, что можно сказать о воде – текучая прозрачная жидкость… Однако, вопреки внешнему сходству, морская и пресная вода обладают различными химическими и физическими свойствами, которые и накладывают ограничение на употребление морской воды.

Известно много случаев, когда после кораблекрушений люди гибли от жажды. Наличие большого количества солей в морской воде (в одном литре более 30 грамм), делает ее не пригодной для питья. Физиологически организм человека не приспособлен к переработке такого количества солей, растворенных в морской воде. Это наиболее простое объяснение, почему нельзя пить морскую воду.

Как организм человека реагирует на морскую воду?

На протяжении суток взрослому человеку необходимо потреблять порядка 3-х литров воды. Такое количество пресной воды поддерживает нормальное функционирование органов и систем. Следует отметить, что речь идет не о чистом объеме выпиваемой воды, а и жидкости, поглощаемой с пищей. Конечно же, с пищей в организм поступает некоторое количество соли, что способствует поддержанию водно-солевого баланса в организме человека. В морской же воде содержится слишком много всевозможных солей, с которыми выделительной системе человеческого организма не справиться.

При попадании избыточных солей в кровь организму приходиться искать способы избавиться от них. Но для этих целей требуется воды, намного больше потребленной. Суть проблемы заключается в том, что после длительного употребления соленой воды деятельность почек нарушается и организм «зацикливается» - процесс выделения солей требует все больше и больше жидкости, в то же время, поступление дополнительной порции морской соли увеличивает концентрацию солей в крови и, как следствие, приводит к нарушению электролитного баланса в организме. Почки не в состоянии переработать такое количество солей, из-за чего, спустя некоторое время, могут просто отказать. Вот почему нельзя пить морскую воду .

Иногда (например, в случае кораблекрушений) людям приходится пить исключительно морскую воду. Специалисты утверждают, что употребление морской воды может продлить жизнь на несколько дней. Однако ущерб организму, наносимый солями, может оказаться значительным. Поэтому лучше максимально ограничивать себя при употреблении морской воды.

Можно ли выжить в открытом океане?

Оказывается, потерпев бедствие в открытом океане, не стоит отчаиваться – выход есть. Содержание солей в крови и тканевой жидкости морских обитателей очень низкое. Именно этой жидкостью вполне можно воспользоваться в экстремальной ситуации. Французский врач А.Бомбар первым обнаружил такое свойство морских животных.

Много людей, потерпев кораблекрушение, умирали от жажды. Бомбару пришла смелая идея показать всем, как нужно вести себя в подобной ситуации, чтобы выжить. Он пересек Атлантический океан за 65 суток, при этом у него на борту не было пресной воды. Бомбар употреблял мелкую рыбешку и беспозвоночных животных, высасывал жидкость из их тел. И, хотя поставленный на себе эксперимент не лучшим образом отразился на его здоровье, врачу удалось доказать, что всегда существует возможность выживания, даже в открытом океане – нужно всего лишь правильно использовать его дары.

Как же приспосабливаются морские обитатели?

Может возникнуть вопрос “А откуда тогда в море рыбы берут пресную воду?”. Объяснение кроется в физиологии рыб: с одной стороны их почки плохо развиты и в процессе выделения из организма солей участия не принимают, с другой, рыбы наделены прекрасным опреснительным аппаратом, который расположен в их жабрах. Клетки, из которых состоит опреснитель, забирают соль из крови, одновременно выделяя ее наружу в сильном концентрированном виде со слизью.

Вы спросите, как на открытых морских просторах без пресной воды выживают морские птицы? Некоторые из них, например, альбатросы и буревестники, живут в открытом океане, раз в год прилетая на сушу, чтобы отложить яйца и вывести потомство. Другие виды морских птиц (чайки) обитают в прибрежной зоне, для их существования необходима только морская вода, пресная им не подходит. Зоологи обратили внимание на то, что чайки не выживают в условиях зоопарков – они не могут жить без морской воды, т.е. без тех солей, которые входят в ее состав. После того, как недостаток солей компенсировали искусственными добавками в пищу, адаптация к неволе у чаек наладилась.

Опреснительный аппарат имеют не только рыбы, но и морские рептилии и птицы. Его функцию выполняет носовая (солевая) железа, которая у птиц находится в глазнице. Соль выводится через расположенный в носовой полости выводной проток и свисает на клюве морских пернатых в виде капелек. Вы видели, как птицы постоянно трясут головой? Это они стряхивают эти капельки. Если птицу покормить пищей с большим содержание соли, у нее появиться «насморк».

У рептилий лишняя соль выводится из уголка глаза – именно туда выходит проток солевой железы. Выражение «крокодильи слезы» напрямую связано с работой железы – так из организма рептилии выводится соль, поступившая с пищей и водой.

Нещадно палит полуденное солнце над необозримыми просторами пустынь. Днем песок накаляется так, что, если ступить на него босиком, можно получить ожог. Ни одного живого существа не видно. Да и откуда быть жизни, если на десятки, на сотни километров вокруг нет никакой воды?

И все‑таки жизнь в пустыне есть. Чтобы это увидеть, надо попасть туда на рассвете, пока утренний ветерок не зашевелил легкие сыпучие пески. Куда ни кинь взор: по склонам песчаных холмов и между ними – всюду замысловатое кружево бесчисленных следов. Вот протащила свой панцирь медлительная черепаха, там – два ряда мелких точек, а между ними глубокая бороздка, оставленная хвостом, – след какой‑то небольшой ящерицы. Эти далеко расположенные друг от друга кучки следов – результат прыжков стремительного тушканчика. А вот те, крупные, принадлежат джейрану. Оказывается, ночью пустыня жила полной жизнью, и только дневной зной заставил все живое спрятаться.

Но как существуют животные в этой бесплодной местности? Как приспособились к недостатку воды?

Многие обитатели пустынь: антилопы, суслики, песчанки, тушканчики, черепахи – вообще никогда не пьют или могут подолгу обходиться без воды. Воду им заменяют зеленые растения. Весной или после дождя пустыня на короткий срок оживает, все зеленеет и цветет. А когда под палящими лучами солнца пожелтеют, поникнут травы, животные выкапывают из песка луковички тюльпанов и других растений. В защищенных от солнца кожистыми чешуйками луковичках много влаги. Хищники тоже не бедствуют, они получают воду, поедая травоядных животных. И все же обеспечить себя водой не легко; не удивительно, что большинство обитателей пустынь обзавелись собственной фабрикой для изготовления воды и складами необходимого для ее производства сырья.

Собственно, такая фабрика есть у всех животных нашей планеты, в том числе и у человека. Во время работы в клетках нашего организма как источник энергии «сжигаются» углеводы и жиры. При их полном «сгорании» образуется два продукта: углекислый газ и вода. Углекислый газ очень вреден, он сразу же выводится наружу, а вода используется на нужды организма. Из 1 грамма углеводов образуется 0,56 грамма воды, из жиров – 1,07 грамма. В теле взрослого человека в сутки синтезируется 300 граммов воды.

Для человека это пустяк, для некоторых животных такой способ получения воды является единственным. Дрофы‑красотки, жаворонки, песчанки, некоторые мыши и другие грызуны могут подолгу обходиться без воды, а многие из них вообще никогда не пьют, питаясь высохшими стеблями травы и семенами растений, которые практически влаги не содержат. Вся необходимая им вода образуется при окислении жиров и углеводов, содержащихся в пище.

Наиболее удобное сырье для производства воды – жиры и углеводы, потому что при их «сгорании» в организме, кроме воды и углекислого газа, никаких вредных веществ не образуется. Запасать же их удобнее. Способностью накапливать большие количества жира обладают все обитатели сухих степей и пустынь: змеи и ящерицы, антилопы, жирафы, зебры, львы, страусы.

Жир животных откладывается в специально предназначенные для этого места. Под кожей его не бывает, иначе животные гибли бы от перегревания. У верблюда склады в горбах. Горб не для красоты и не для того, чтобы удобнее было ездить верхом. Горб болтается на спине, а вся остальная поверхность тела свободна от жира, и верблюду не жарко.

Часто под склад используется хвост. Склад в этом случае тоже находится, так сказать, на отшибе. У тушканчиков и песчанок жир откладывается в основании хвоста. Очень большие запасы жира в хвосте гигантских ящериц – варанов. Еще больше у курдючных овец. У них по обе стороны хвоста есть по два больших выроста – курдюка. Запасы жира очень велики: у верблюда его может быть 110–120 килограммов, в бараньих курдюках – 10–11.

Если животное попадает в неблагоприятные условия, когда воды взять неоткуда, срочно начинается ее производство из запасенного жира. Верблюд может прожить без воды 45 дней, причем первые 15 он будет нормально работать и съедать обычную порцию абсолютно сухого сена.

Такой способ производства воды очень удобен, ведь при окислении жира образуется большое количество энергии, которая используется организмом и может дать ему возможность обходиться без пищи. Кстати, многих жителей пустынь потому в неволе жажда и мучает гораздо сильнее, чем в их родных песках, что здесь у них резко сокращено производство воды. На родине им каждый день приходится выходить на охоту. Сколько нужно побегать, сколько затратить энергии, чтобы досыта наесться! А вы уже знаете, что все жиры, все углеводы, которые тратятся на работу мышц, в конечном итоге превращаются в воду.

Одногорбый верблюд может оставаться без воды в десять раз дольше, чем человек. Одно из специфических приспособлений верблюда для жизни в пустыне - горбы, представляющие собой жировые отложения. На самом деле верблюды просто очень хорошо переносят обезвоживание. Верблюды способны выживать без воды до двух недель, а без пищи до месяца. А если ему удаётся найти какой-нибудь относительно сочный растительный корм, то организм верблюда может обойтись без воды несколько недель. Истинное назначение горбов иное: они служат своеобразной «крышей», защищающей спину верблюда от палящего солнца. Кроме того, концентрация всех жировых запасов организма на спине способствует лучшей теплоотдаче. Горб верблюда не имеет костей. Этот жир из горба используется для жизнедеятельности верблюдом постепенно. Однако верно утверждение, что верблюд, страдающий от жажды, может выпить до 135 литров воды. Верблюд очень стремительно пьёт и буквально минут за десять может восполнить истраченный запас необходимой живительной жидкости.

Считается, что жировые отложения в горбах верблюдов – это настоящие «водные склады». И чем выше горб, тем внушительней запас жира, доходящий у упитанных особей до 120 кг, что может при его расщеплении дать свыше 50 кг метаболической воды.

Но есть и другие мнения. Способность верблюдов долго не пить определяется не запасом воды в желудках, как думали раньше, и не только тем, что может разлагаться жир в горбах, как предполагали совсем недавно. Особенность верблюдов состоит в том, что они способны терять до 25 % массы за счет потери воды, при этом удерживая влагу в крови в значительно большем количестве, чем другие животные. При этом не происходит значительного сгущения крови.

Не только обитатели пустынь живут за счет химического производства воды. Когда организм вообще лишен возможности пополнить ее запасы, единственным источником служит окисление жиров: не удивительно, что в яйцах птиц много жира. Он расходуется в качестве источника энергии, и из него же образуется значительное количество воды.

Конечно, жизнь в пустыне оказалась возможной не только потому, что ее жители приобрели умение вырабатывать воду химическим путем, добывать из воздуха и находить ее ничтожные количества в песке и камнях. Не менее важно, что они научились прятаться днем от жары, что у них есть приспособления, мешающие воде организма испаряться, и, пожалуй, самое главное – умение экономно расходовать воду. Без этих приспособлений жизнь в пустыне была бы невозможной.

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ОРГАНИЗМА К ХОЛОДУ И ЖАРЕ

Зная, какие сдвиги вызывают в организме те или иные закаливающие воздействия, выясним, как с помощью этих воздействий организм приобретает способность противостоять неблагоприятным природным факторам.

Данная тема охватывает следующий круг вопросов: естественная акклиматизация в экстремальных условиях проживания; питание как фактор естественного приспособления организма к экстремальным условиям; периодическое голодание и способность противостоять экстремальным природным условиям; искусственные средства, помогающие организму быстрее приспосабливаться к неблагоприятным природным условиям.

Естественная акклиматизация в экстремальных условиях проживания

С древних времен до нас дошла история об изнеженном, привыкшем к теплому климату римлянине, который приехал в гости к полуголому и босому скифу. «Почему не мерзнешь?» - спросил тепло одетый и тем не менее дрожащий от холода римлянин. «А твое лицо разве мерзнет?» - спросил в свою очередь скиф. Получив отрицательный ответ римлянина, он сказал: «Я весь как твое лицо».

Приведенный пример показывает, что устойчивость к холоду в значительной степени зависит от места проживания человека. Человек, родившийся в том или ином месте, уже получает способность гораздо лучше переносить экстремальные условия данного места, чем вновь прибывший. Это происходит за счет того, что энергетика данного места с самого момента зачатия воздействует на развитие плода, придавая ему соответствующие свойства. В итоге, родившись, человек уже приспособлен к этим условиям и прекрасно переносит их.

Вторым условием акклиматизации в экстремальных условиях является то, что из-за суровости климата организм постоянно использует свои приспособительные механизмы. Сами условия проживания регулярно воздействуют на организм, постоянно тренируя и оттачивая механизмы терморегуляции.

Питание и приспособление организма к экстремальным условиям

Если обратиться к опыту народов мира, проживающих в экстремальных условиях, и посмотреть, чем они питаются, то откроется одна важная закономерность. Народы, проживающие в подобных условиях (на крайнем Севере, в высокогорье Тибета, в пустынях Африки и т. д.), питаются только той пищей, которая выращивается или производится в местах их проживания. Ни одна подобная народность не употребляет в пищу продукты, привезенные из отдаленных мест. Едят только местное. Если они начинают употреблять привозные продукты, то у данного народа или племени теряется полноценная приспособляемость организма и появляются болезни.

Феномен этого явления в том, что продукты (растения или животные), произведенные в местах проживания, максимально приспособлены к ним. Когда человек употребляет их в пищу, он встраивает в свой организм приспособленную к жестким условиям материю. В итоге организм ничего не теряет и не затрачивает энергии для придания поглощенной материи необходимой «устойчивости». И наоборот, употребляя продукты, приспособленные к другим регионам и климатическим зонам, которые несут соответствующую информацию и свойства, он вносит вместе с ними дезориентацию и дезадаптацию в свой организм.

Например, зимой в средней полосе России принято есть свежие яблоки, апельсины, мандарины и т. п. Считается, что этим мы пополняем свой организм витаминами и прочим, что делает его здоровым. Но на самом деле это далеко не так. Данные продукты вырастают в теплое время года, а значит, они приобретают свойства бороться против жаркого климата охлаждением и водянистостью. Эти свойства «заложены». Если человек употребляет их зимой, когда холодно и сыро, то он дополнительно вносит в свой организм холод и сырость. В итоге происходит срыв приспособительных механизмов - человек чувствует зябкость, холод, понижается пищеварение и усвоение пищи и т. п.

Многие народы традиционно используют некоторые виды питания, которые позволяют им успешно противостоять экстремальным природным факторам. Например, народы на крайнем Севере пьют тюлений жир, а тибетцы - специальный чай на основе топленого масла. Оказывается, подобные продукты позволяют противостоять внешней «жесткости» и «высыханию», которую налагает холод. В России принято в зимние месяцы есть сало.

Употребление в пищу слизеобразующих продуктов - хлеба, картофеля, крупяных, макаронных изделий, масла и т. п., а также неудобоваримых сочетаний продуктов - смешение белковых продуктов (мяса) с крахмалами (картофель, вермишель, крупы) и сахарами - основная причина образования слизи в организме.

Закаливающие процедуры будут эту слизь выгонять. У вас потечет из носа, вы простынете и т. п. Чтобы этого не было, надо поменьше есть слизеобразующих продуктов и не допускать сочетаний продуктов, опасных для здоровья.

Проведите маленький эксперимент: исключите на несколько месяцев всю слизеобразующую пищу. Сделайте ваш рацион состоящим из отварных овощей, цельных круп, немного натуральных белковых продуктов, сократите до минимума употребление масла. Это и есть бесслизистая диета. Если будете есть мясо и рыбу, то ограничьте их употребление тремя приемами в неделю. Не ешьте более трех яиц в неделю.

Соблюдение данных правил позволит вам правильно начать закаливание и избежать простуд.

Благодаря экспериментам Галины Сергеевны Шаталовой было наглядно показано, как правильное питание и другие факторы естественного оздоровления влияют на устойчивость организма к перенесению холода и жары. Вот два из ее экспериментов.

Летом 1990 года проводилась проверка возможностей человека преодолеть тяжелые длительные физические нагрузки в экстремальных условиях пустыни.

В программу эксперимента входило участие пациентов Шаталовой, в недавнем прошлом перенесших наиболее часто встречающиеся хронические болезни, такие как инсулинозависимый диабет, хроническая, не поддающаяся лекарственному лечению гипертония, язвенная болезнь луковицы 12-перстной кишки, тяжелый пиелонефрит на фоне лекарственной аллергии, цирроз печени, рак фатерова соска, сердечная недостаточность при ожирении. В группу входили 58-летний проводник, страдающий хронической гипертонией, и 75-летняя Шаталова - руководитель экспедиции.

В программу эксперимента был заложен пеший 500-километровый переход по пескам Центральных Каракумов. Предполагалось пройти маршрут за 20 дней, но участники перехода настолько легко переносили огромные физические нагрузки в тяжелейших климатических условиях, что уложились в 16 дней.

Участники похода великолепно себя чувствовали и не только сохранили массу своего тела, но и прибавили в массе, обходясь минимальным количеством пищи и воды.

Во время другого эксперимента - перехода от Аральска до Каратереня через пески пустыни Кызылкумов - Шаталова пробовала выяснить, насколько можно снизить водопотребление человеческого организма в условиях пустыни. Шаталова, наблюдая за местными жителями, подметила, что они на долгие километры и десятки километров пути по пустыне брали с собой в ковровой сумке две маленькие бутылочки воды.

Когда экспедиция углубилась в пески, и жара, казалось, достигла предела, Шаталова решила проделать над собой небольшой опыт и выпила глоток холодной воды. Все, что пришлось ей пережить потом, трудно описать словами. Она вспоминает: «Меня охватила какая-то сумасшедшая жажда. Временами казалось, что я нахожусь на грани безумия. Было такое ощущение, что, дай себе волю, вольешь в себя и ведро, и два, и три. Но стоило на привале выпить одну только чашечку горячего чая, как наваждение словно рукой сняло. Причина, как я думаю, в том, что обычная холодная вода не структурирована, тогда как при кипячении она приобретает соответствующую структуру. Впоследствии, во время других переходов через пустыни (а всего их было четыре), я пила вместе с моими спутниками только структурированную воду и никаких неприятных ощущений уже не испытывала. А когда уж очень донимала жажда, брала в рот камешек, чтобы вызвать выделение слюны, т. е. жидкости, наверняка структурированной».

Проведенные Шаталовой исследования позволили сделать вывод, что организм, даже не привычный к жаре, но поставленный в условия правильного питания, прекрасно обходится 1–2 л воды в сутки.

Периодическое голодание и способность противостоять экстремальным природным условиям

У растений и животных в процессе эволюционного развития выработался удивительный механизм приспособления к крайне неблагоприятным условиям. Как только начинается сильная жара или холод, растения и некоторые животные прекращают свою жизнедеятельность, впадая в особое состояние, в котором на поддержание жизненности тратится минимум энергии. Это состояние характеризуется особой устойчивостью и невосприимчивостью живых организмов к повреждающим внешним условиям - теплоте, холоду, радиации, ядам и т. п.

Нечто подобное, но в меньшей степени, наблюдается при голодании и у людей. Оказывается, регулярные голодания (от 1 до 2 суток в неделю, 3–7 суток и более в три месяца, 10–20 суток и более раз в полгода или год) дают возможность организму весьма хорошо приспосабливаться к неблагоприятным жаре и холоду.

Например, закаливание холодом в течение 50 лет П. К. Иванов сочетал с дозированным голоданием.

Точно так же поступал в начале нашего столетия американец Буллисон. Он периодически голодал по 7 недель, питался исключительно сырыми растительными продуктами и круглый год в любую погоду на протяжении 30 лет ходил в одном «купальном плаще».

Регулярное голодание и правильное питание позволили известному пропагандисту здорового образа жизни П. Брэггу прекрасно приспособиться к перенесению экстремальных условий. Вот как он это описывает сам.

«Чтобы доказать, что в жару соль совершенно не нужна, я отправился в Долину смерти в Калифорнии, одно из мест с наиболее жарким климатом на Земле в июле и августе. Для начала я нанял 10 молодых спортсменов из колледжа для перехода от Фэрнес-Крик-Ранчо в Долине смерти до Стоувпайп Уэллс, что составляет приблизительно 48 километров. Я снабдил спортсменов солевыми таблетками и водой, которая может им понадобиться. Фургон, который сопровождал их, был набит пищей на любой вкус - хлеб, булочки, крекеры, сыр, тушенка, сосиски и т. д. При желании в любой продукт было можно добавить соли. Для себя я вообще не взял соли и в течение всего перехода голодал. Эксперимент начался в конце июля. Термометр показывал плюс 41 градус по Цельсию. Мы стартовали в начале девятого утра. Чем выше поднималось солнце, тем более жестокой становилась жара, ртуть на термометре ползла вверх и достигла, наконец, к полудню 54 градусов. Сухой жар, который, казалось, нас расплавлял.

Ребята глотали солевые таблетки, вливали в себя кварты холодной воды. За завтраком они ели сандвичи с ветчиной и сыром, пили колу. После ленча мы отдохнули полчаса и продолжили поход по раскаленным пескам. Вскоре с сильными здоровыми ребятами стали происходить странные вещи. Сначала троих из них стошнило, они почувствовали себя плохо, побледнели, и ими овладела страшная слабость. Их отправили в Фэрнес-Крик-Ранчо в плохом состоянии. Но семеро остальных продолжали эксперимент. Они по-прежнему пили большое количество воды и принимали много солевых таблеток. Затем неожиданно пятеро из них почувствовали спазмы желудка, и им стало дурно. Этих пятерых также отправили на ранчо. Осталось двое из десяти. Было уже четыре часа пополудни, и безжалостное солнце нещадно пекло наши спины. Почти одновременно двое ребят упали от теплового удара и были доставлены на ранчо, где им оказали медицинскую помощь.

Только тот, кто не принимал соль, завершил этот поход.

Это был великий дед Брэгг! Я остался на дистанции один и чувствовал себя свежим, как маргаритка! Я не только не принимал соль, но и вообще обошелся без пищи, так как голодал и пил только теплую воду, когда хотел. Я закончил переход за 10,5 часов и не ощутил никаких признаков плохого самочувствия. Переночевал в палатке, а наутро проделал обратный маршрут на ранчо, опять без всякой пищи и солевых таблеток.

Врачи меня тщательно обследовали и нашли, что я в превосходном состоянии.

…Я доказываю еще и еще, что подхватить простуду нельзя. На рубеже столетий я работал вместе с доктором Бернардом Макфэдденом, отцом и основателем физкультурного движения. Он организовал группу людей, которых называли „белыми медведями“. По субботам и воскресеньям, а также по праздникам в холодную погоду мы отправлялись на побережье Кони-Айленда в Нью-Йорке и занимались там физическими упражнениями. Затем окунались в ледяные воды Атлантического океана. Хотя бы раз кто-либо из купающихся подхватил насморк! Никогда! Люди, гулявшие по набережной Кони-Айленда в шубах и свитерах, с недоумением глазели на нас, плавающих и ныряющих в ледяной воде. Именно те зрители, а вовсе не „белые медведи“ страдали от простуд. Ведь мы верили в бесслизистую диету, физические упражнения на свежем воздухе и плавание в ледяной океанской воде. Сегодня я принадлежу к двум прекрасным организациям, члены которых купаются круглый год на Кони-Айленде в Нью-Йорке: к „Белым медведям“ и „Айсбергам“. Кроме того, я принадлежу к клубу зимнего плавания в Бостоне. И эта группа доказала, что можно плавать в самую холодную погоду и никогда не страдать ангиной, насморком или простудой.

Я живу в Калифорнии, где температура тихоокеанской воды в зимние месяцы достигает 10 градусов по Цельсию. Если я в это время не путешествую с лекциями по миру, то вы можете рассчитывать увидеть меня принимающим холодные ванны в Санта-Моника, где я живу.

Многие мои друзья, также следующие натуральной, не образующей слизь диете, присоединяются ко мне во время зимних купаний».

Искусственные средства, помогающие организму быстрее приспосабливаться к неблагоприятным природным условиям

Вы уже знаете, что закаливающие процедуры сильно воздействуют на кровообращение и вымывание шлаков из организма. Поэтому их применение сразу, на предварительно не очищенный организм, вызовет массовый выход шлаков из мест их залегания, что внешне выразится в очистительном кризисе со всеми его симптомами - насморком, сыпью на коже, ломотой тела и т. п.

Прежде чем приступать к серьезному закаливанию, рекомендую вам сделать две вещи - почистить организм (используйте мою книгу «Полное очищение организма») и изменить питание (не употреблять продукты вне сезона: зимой - летние; меньше слизеобразующей пищи).

Если вы решитесь голодать 1 раз в 2 недели по 24–48 часов (в дни Экадаши), это будет замечательным подспорьем для успешной закалки.

В заключение я приведу рассуждения ученых о том, как идет приспособление у различно питающихся людей.

«Чем же можно объяснить, что акклиматизация к холоду у примитивных народностей (австралийских аборигенов) идет столь своеобразным путем? Нам думается, что все дело здесь в вынужденном недоедании и периодическом голодании. Организм европейца реагирует на охлаждение увеличением теплообразования за счет повышения уровня обмена веществ и соответственно повышения потребления организмом кислорода. Такой путь приспособления к холоду возможен лишь, во-первых, при кратковременном охлаждении, во-вторых, при нормальном питании.

Примитивные народности длительное время вынуждены находиться в условиях холода без одежды и неизбежно испытывают почти постоянный недостаток в пище. В такой ситуации остается практически только один путь адаптации к холоду - ограничение теплоотдачи организма за счет сужения периферических сосудов и соответственно снижения температуры кожи. Одновременно у австралийцев и у многих других туземцев в процессе эволюции выработалась повышенная устойчивость тканей поверхности тела к кислородному голоданию, которое возникает вследствие сужения питающих их кровеносных сосудов. В пользу такой гипотезы говорит факт повышения устойчивости к холоду после многодневного дозированного голодания. Эту особенность отмечают у себя многие „голодальщики“. А объясняется она очень просто: во время голодания уменьшается как теплопродукция, так и теплоотдача организма. После же голодания теплопродукция в результате повышения интенсивности окислительных процессов в организме возрастает, а теплоотдача может оставаться прежней: ведь, ткани поверхности тела как менее важные для организма привыкают в процессе длительного голодания к постоянному недостатку кислорода и вследствие этого становятся более устойчивыми к холоду».

У жителя водной среды должны быть определенные приспособления, многие из них можно обнаружить уже в его внешности. Для плаванья нужны соответствующая форма тела, покрытие его облегчающее движение в воде. Аппарат передвижения включает особые конечности, специальные выросты или иной вариант двигателя.

Приспособления к водной среде

Форма тела должна быть всегда обтекаемой при самых разных ее вариантах:

сплюснутой с боков (карась),

сплюснутой в спино-брюшном направлении (пиявка),

круглой в поперечном сечении (угорь),

каплевидной (жук-плавунец),

торпедообразной (кальмар).

Тело должно минимизировать трение о воду. Это достигается особенностями его покровов:

покров слизи (рыба);

очень гладкая («полированная») твердая поверхность (морская черепаха),

мягкий слой на поверхности твердого корпуса (кит).

Конечности:

имеют плавательную перепонку (лягушка),

преобразованы в плавники (дельфин),

преобразованы в ласты (тюлень).

Специальные выросты и приспособления к движению в воде могут включать:

плавательную перепонку вокруг тела или специальную типа «зонтик» (каракатица, медуза),

водоструйный («реактивный») двигатель (кальмар, личинка стрекозы),

хвост с плавником (рыба).

В воде тоже приходится дышать, и такое дыхание организовано по определенным правилам. Органы дыхания различны:

жабры (рыба),

дыхательная трубка (ранатра),

воздухозаборники (водяные жуки, клопы),

запасание воздуха под водой в виде пузыря (паук серебрянка),

формирование пузыря, заменяющего легкое (жуки-плавунцы).

Основное правило окраски для водных животных диктует соотношение яркости света в воде. Когда смотришь сверху, то видишь темное дно, а при взгляде из воды - светлое небо. Отсюда характерная приспособительная окраска всех живущих в воде. Верхняя часть тела у них темная, маскирует их на фоне темного дна, а нижняя - светлая, маскирует на фоне светлого неба. Из-за этой особенности окраски: большинство водных жителей резко двуцветные: темный верх и светлая нижняя (брюшная) сторона.

Организмы, обитающие в почве, живут по своим правилам и тоже имеют специальные приспособления, которые касаются формы тела, его покровов, конечностей и других его особенностей.

Приспособления к почве

Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперед, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу). Вот некоторые правила для покровов:

слизистые выделения, позволяющие скользить в почве (червь),

если имеется шерсть, то она обычно короткая (крот),

шерсть заглаживается вперед и назад (крот),

шерсть устойчива к стиранию (крот).

Форма тела и конечностей тоже должна быть специфической . Длинные конечности не дадут возможности двигаться в узкой норе, кроме того конечности нужны для копания земли. Тело не должно цепляться за своды норы или должно легко изгибаться под прямым или даже острым углом. Отсюда следующие правила:

короткие конечности,

копательные конечности (крот) или копательные зубы (слепушонка),

тело тонкое и длинное (геофил),

обтекаемое тело без выступающих частей (крот).

Специфичность органов чувств землероя - тоже его приспособления к особенностям среды обитания. Они могут быть устроены по таким правилам:

уменьшены или отсутствуют ушные раковины (крот),

уменьшены или отсутствуют глаза (крот),

повышена тактильная чувствительность (вибриссы по всему телу).

Почва плотна и тяжела, а, кроме того, в ней может быть недостаточно воздуха. Эти ее особенности также приводят к физиологическим и анатомическим адаптациям :

устойчивость к недостатку кислорода (асфиксии) система лакун (полостей в которых хранится кровь, насыщенная кислородом);

мощные мышцы и кости, противостоящие сдавливанию (крот).

Жители воздушной среды обитания многообразны по своим приспособлениям, потому что специализированы к слишком различающимся местообитаниям. Так бегающие по твердой почве, совсем не похожи на лазающих, а те и другие очень отличаются от летающих. Поэтому здесь все организмы удобно разделить на подгруппы, обладающие сходными адаптациями к одному и тому же местообитанию.

Приспособления к воздушной среде

Наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды, конечно летающие формы. Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету. Прежде всего, об этом говорит форма его тела .

Форма тела:

обтекаемость тела (птица),

наличие плоскостей для опоры на воздух (крылья, парашют),

облегченная конструкция (полые кости),

наличие крыльев и иных приспособлений для полета (летательные перепонки, например),

облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).

У бегающих животных тоже появляются отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна:

мощные, но легкие конечности (лошадь),

уменьшение пальцев на ногах (лошадь, антилопа),

очень мощные задние конечности и укороченные передние (заяц, кенгуру),

защитные роговые копыта на пальцах (копытные, мозоленогие).

Лазающие организмы имеют самые различные приспособления. Они могут быть общими для растений и животных, а могут и различаться. Для лазанья может быть использована и своеобразная форма тела:

тонкое длинное тело, петли которого могут служить опорой при лазании (змея, лиана),

длинные гибкие хватательные или цепляющиеся конечности, а возможно, и такой же хвост (обезьяны);

выросты тела - усики, крючки, корешки (горох, ежевика, плющ);

острые коготки на конечностях или длинные когти, загнутые крючком или сильные хватательные пальцы (белка, ленивец, обезьяна);

мощные мышцы конечностей, позволяющие подтягивать тело и перебрасывать его с ветки на ветку (орангутан, гиббон).

Некоторые организмы приобрели своеобразную универсальность приспособлений сразу к двум. У лазающих форм возможно и сочетание признаков лазанья и полета. Многие из них могут, забравшись на высокое дерево совершать длинные прыжки-полеты. Это сходные приспособления у жителей одной среды обитания. Часто встречаются животные способные к быстрому бегу и полету, одновременно несущие оба набора этих адаптаций. Из насекомых это жуки-скакуны (сем. Жужелицы), из птиц: дрофа, стрепет, коростель.

Встречаются сочетания приспособительных признаков у организма к жизни в различных средах. Такие параллельные наборы адаптаций несут все земноводные животные. Приспособления к полету имеют и некоторые плавающие чисто водные организмы. Вспомним летучих рыб или даже кальмаров.

Итак, детям с самого раннего возраста можно показывать различные организмы и рассказывать о специальных приспособлениях, которые они используют в своей жизни. Эта и будет первая система простых аксиом, касающихся приспособительной конструкции живого, зависящей от воздействующих факторов среды. Простые правила факторной экологии (аутэкология, или экология особи) показывают основные приспособления живых организмов к условиям обитания, позволяют им выживать при изменениях внешних воздействий, размножаться, взаимодействовать друг с другом, то есть очень разнообразно жить на нашей планете. Каждый организм выполняет свои функции, и они очень важны для существования планетарной жизни, поэтому вполне можно назвать совокупность деятельности любого организма его работой. В природе нужны все виды работ, поэтому важен каждый работник.

Правила на то и есть, чтобы им все могли пользоваться, поэтому и люди тоже используют их в своей жизни. Если же их конструкция не позволяет воспользоваться нужным правилом, то человек строит отвечающий ему аппарат или придумывает соответствующую одежду. Вспомните аквалангиста. У него обтекаемое тело, гладкий резиновый покров, ласты для движения, маска, чтобы видеть в воде и запас воздуха для дыхания. И все это оснащение соответствует правилам подводного жителя. Отсюда важность знания этих приспособлений для любого человека. С их помощью не только опознаешь принадлежность организма к той или иной группе, но определяешь и где его местожительство, и чем он питается. Окружающая жизнь становится более понятной, а, кроме того, почти все эти правила можно в той или иной ситуации использовать и в своей жизни.