Слово «адаптация» используется в нескольких дисциплинах, поэтому смысл всегда нужно определять по контексту. В этой статье рассматривается биологическая, прежде всего эволюционная адаптация. Климатическая политика использует тот же термин иначе — для корректировки природных и человеческих систем в ответ на климатические воздействия; этому посвящена отдельная статья «Адаптация к изменению климата».
В глоссарии Шестого оценочного доклада IPCC[1] эволюционная адаптация описана как процесс, благодаря которому вид или популяция через отбор наследуемых признаков становится лучше способна жить в меняющейся среде. Существенны три элемента: изменения относятся к популяции, имеют наследственную основу и повышают соответствие признаков условиям, в которых происходит отбор. Это не означает движения к абстрактному «совершенству»: признак может быть выгоден в одной среде и невыгоден в другой.[1]
Адаптацией называют и результат процесса — наследуемую особенность строения, физиологии или поведения, которая способствует выживанию и размножению в определённых условиях. Такое употребление требует доказательства функции признака и его эволюционного происхождения; внешне удобную особенность нельзя автоматически объявлять адаптацией.
Как отбор меняет популяцию
Наследственная изменчивость создаёт различия между особями. Если эти различия связаны с неодинаковым репродуктивным успехом, естественный отбор меняет частоты соответствующих вариантов в последующих поколениях. На результат также влияют мутации, поток генов, генетический дрейф, история популяции и ограничения развития. Поэтому адаптация — не целенаправленная реакция организма и не сознательное «привыкание».[2]
В тридцатилетнем исследовании дарвиновых вьюрков Питер и Розмари Грант наблюдали неоднократные изменения размеров тела и признаков клюва у двух видов. Направление изменений зависело от условий и не оставалось одинаковым на всём протяжении ряда. Это реальный пример отбора в изменяющейся среде: он не ведёт популяцию к одной заранее заданной «лучшей» форме.[3]
Адаптивные признаки могут быть морфологическими, физиологическими, биохимическими или поведенческими. Один признак нередко выполняет несколько функций, а одна экологическая задача обеспечивается комплексом признаков. Оценивать адаптивность следует на уровне конкретной популяции и конкретной среды: одинаковый фенотип может иметь разные последствия в разных частях ареала.
Пределы приспособления и значение для охраны природы
IPCC прямо отделяет эволюционную адаптацию от акклиматизации. Акклиматизация происходит в течение жизни отдельного организма и выражается в обратимых или ограниченно пластичных функциональных и морфологических изменениях. Акклиматизация может помочь особи сохранять функции, но сама по себе не означает наследственного изменения популяции.
Адаптации влияют на распределение видов, использование ресурсов, взаимодействия организмов и устойчивость популяций к изменениям среды. При быстром изменении условий скорость эволюционного ответа может оказаться недостаточной. Малый размер популяции, потеря генетического разнообразия, фрагментация местообитаний и ограниченный поток генов способны уменьшать возможности ответа на новые факторы.
Локальные адаптации учитывают при восстановлении популяций и выборе происхождения посадочного материала. В селекции наследственную устойчивость к засухе, температуре и болезням оценивают в заданных условиях выращивания.