Адаптація як загальна властивість біосистем. Адаптація — загальна властивість біосистем. Основи теорії адаптації закладено канадським ученим Гансом Сель (1936 - 1989). Він увів у науку поняття адаптації, виявив фази адаптаційного процесу, сформулював уявлення про загальний адаптаційний синдром і стрес. У найпростішому тлумаченні під адаптацією розуміють здатність організмів пристосуватися до мінливих умов зовнішнього середовища. Прикладами адаптацій можуть бути: маскування птаха дрімлюги, який в Україні гніздиться по всій території, але мало хто його бачив; формування імунітету проти інсектицидів у комах-шкідників; збільшення сили м'язів людини внаслідок тренувань. Ганс Сельє
Адаптація реалізується не лише на рівні організму. Її прояви існують на кожному з рівнів організації біосистем і притаманні їм усім. Клітинними адаптаціями є пристосування на рівні одноклітинних організмів або окремих клітин багатоклітинних організмів. Так, під дією ультрафіолетового випромінювання на мембрани епітеліоцитів синтезується фермент тирозиназа й утворюється меланін; нестача кисню стимулює збільшення кількості мітохондрій і посилення процесу біологічного окиснення; поява нового джерела поживних речовин спричиняє появу нових ферментів у клітинах бактерій. Організмовими адаптаціями є морфоанатомічні структури, фізіологічні явища або прояви поведінки організму, що сформувалися в процесі еволюції і підвищують довготривалий репродуктивний успіх організму. Це найбільш вивчена група адаптацій.
До популяційних адаптацій належать: спільне добування їжі зграєю вовків або прайдом левів, зростання в популяціях кількості самок і збільшення плодючості та кількості яєць у кладках птахів у сильно забрудненому середовищі. Видовими адаптаціями є шлюбні танці журавлів або турнірні бої оленів, результатом яких є добір самців й самок для успішної репродукції виду, нерест у прохідних риб, світлова комунікація у світляків. Прикладами екосистемних адаптацій можуть бути симбіотичні відносини між видами у біогеоценозах: мікориза орхідей з базидіальними грибами, бактеріориза бульбочкових бактерій роду Rhizobium з бобовими рослинами, мутуалізм риб-клоунів з актиніями.
Класифікація адаптації організмів. Термін «адаптація» застосовують і для позначення окремих ознак організмів, що виникли як пристосування будови, життєдіяльності та поведінки. Таким чином розрізяють структурні (морфологічні), фізіологічні та етологічні адаптації організмів. Структурні адаптації — це ознаки будови й форми тіла організму, що допомагають йому виживати в природних умовах. Такими адоптаціями можуть бути великі вуха слонів або кроликів для терморегуляції. Обтічна форма тіла дельфінів або риб, видозміни вегетативних органів рослин для здійснення додаткових функцій. Фізіологічні адаптації — це особливості процесів життєдіяльності за конкретних умов існування. Наприклад, потовиділення у багатьох видів ссавців для терморегуляції, секреція отрути у змій або павуків для захисту й живлення, осморегуляція за участі зябр і ректальної залози у бичачої акули.
Етологічні адаптації — це видозміни поведінкових реакцій організму у відповідь на зміни в навколишньому середовищі. Наприклад, нічний спосіб життя у багатьох мешканців пустель, загрозливі пози тіла для оборони від хижаків, побудова гнізд або нір. Онтогенетичні адаптації виникають упродовж індивідуального розвитку, мають неспадковий і короткочасний характер та забезпечують реалізацію норми реакції ознак за конкретних умов існування. Наприклад, формування умовних рефлексів, гормональні зміни під час стресів. Філогенетичні адаптації формуються в процесі еволюції під дією природного добору, мають спадковий довготривалий характер і пов'язані з перетворенням норми реакції ознак (мімікрія, маскування, застережне або захисне забарвлення).
Формування адаптацій на молекулярному та клітинному рівнях. Молекулярні та клітинні механізми адаптацій. Найзагальнішою спільною особливістю адаптацій є механізм їхнього виникнення: пристосувальні ознаки формуються впродовж біологічної еволюції завдяки природному добору особин, які мають ознаку в найбільш вираженій формі, а не виникають одразу в готовому вигляді. Основою формування адаптацій є молекулярні та клітинні процеси збереження, зміни та реалізації генетичної інформації.
Таким чином, молекулярною основою адаптацій є синтез нового типу макро-молекул унаслідок мутацій та рекомбінацій генів. Окрім цього, молекулярними й клітинними механізмами адаптацій є:збільшення або зменшення концентрації білків унаслідок змін у їх клітинному синтезі;приєднання до макромолекул речовин (активатори та інгібітори), що модифікують їх властивості;зміна регуляторних функцій білків і клітинних процесів метаболізму;зміна просторової організації біополімерів (наприклад, білок пуротонін міститься в отруті гримучих змій і в зерні пшениці, де його відмінність визначається зайвим дисульфідним зв'язком). Формування адаптацій на молекулярному й клітинному рівнях організації пов'язане зі змінами генетичного матеріалу, експресії генів та функціональних продуктів певних генів.
Відмінність різних стратегій формування адаптацій. Стратегія адаптацій організмів (адаптивна стратегія) — це певний загальний напрям формування пристосувань організмів різних видів, що забезпечує їхнє існування в часі. За тривалістю формування адаптацій розрізняють три стратегічні напрями адаптивних процесів. Стратегія еволюційних адаптацій має найбільш тривалий характер формування пристосувань до змін середовища і потребує зміни багатьох поколінь. Адаптивні зміни за цієї стратегії пов'язані зі змінами генетичної інформації, що визначають нові ознаки. Стратегія акліматизації здійснюється упродовж життя особини. У цьому випадку для формування адаптивних ознак використовується генетична інформація, що була в геномі організмів від народження. Стратегія негайної адаптації відбувається настільки швидко, що не може бути пов'язана зі змінами експресії генів або перебудовою клітинних структур. Ця стратегія здійснюється завдяки змінами активності ферментів. Прикладом негайних адаптацій можуть бути позитивні або негативні таксиси рослин, адаптація еритроцитів до умов високогір'я.
За характером формування адаптивних механізмів розрізняють три основні шляхи і, відповідно, три стратегії формування адаптацій. Стратегія за принципом резистентності (активний шлях адаптацій) передбачає формування адаптивних механізмів підтримки гомеостазу внутрішнього середовища незалежно від змін середовища життя. Наприклад, підтримування сталої температури тіла у гомойотермних тварин (птахів, ссавців), активна протидія втратам води у рослин-склерофітів (олеандра, оливкового дерева, ковили). Стратегія за принципом толерантності (пасивний шлях адаптацій) вимагає підпорядкування життєвих функцій організмів змінам умов навколишнього середовища. Такий тип пристосувань реалізується переважно на рівні клітин, тканин, виявляється певним зниженням метаболізму, сповільненням поділу, росту й розвитку клітин тощо. Прикладом таких адаптацій є гіпобіоз, або вимушений спокій (наприклад, заціпеніння риб, амфібій), криптобіоз, або спокій фізіологічний (наприклад, сплячка ссавців, глибокий спокій рослин), анабіоз (повна тимчасова зупинка життя, наприклад, у тихоходок, коловерток).
Поняття про екологічно пластичні та екологічно непластичні види. Поняття про адаптивну радіацію. Характеристика екологічної пластичності виду. Екологічна пластичність виду — це здатність організмів виду до існування в певному діапазоні значень екологічного чинника. Це характеристика пристосованості організмів виду до змін чинників середовища існування. Кількісно екологічна пластичність виражається діапазоном чинника середовища, в межах якого даний вид зберігає життєдіяльність. Що ширшим є діапазон коливань чинника, в межах якого даний вид може існувати, то більшою є його екологічна пластичність, то ширшими є його діапазон витривалості й поширеність. Бурий ведмідь
Екологічно пластичні види — це види, які можуть виживати в широкому діапазоні змін умов існування. Наприклад, бурий ведмідь вирізняється широкою пластичністю у використанні кормових компонентів, що дає йому змогу заселяти різні території. До екологічно пластичних видів належать також вовк звичайний, горобець польовий, кульбаба лікарська, очерет звичайний. Широкою екологічною пластичністю вирізняються діатомові водорості, які за масштабом географічного поширення і ступенем біопродуктивності не мають собі рівних. Екологічно пластичними є й види-агресори (наприклад, змієголов звичайний, борщівник Сосновського, ротан-головешка).
Екологічно непластичні види — види з вузьким діапазоном екологічної пластичності до чинників середовища. Такі організми погано пристосовуються навіть до незначним змін умов існування і вузько спеціалізовані до умов середовища життя. Наприклад, форель струмкова віддає перевагу швидким річкам з чистою й прохолодною водою, багатою на кисень. Екологічно непластичними видами є також коала сірий, який вживає листя й молоді пагони лише деяких видів евкаліптів, велика панда — вид, який тепер відносять до родини Ведмежі і який живиться бамбуком. До цієї групи належать симбіонти, мешканці великих морських глибин, печер.
Фактори, що визначають екологічну пластичність виду. Адаптивний потенціал — міра пристосувальних можливостей виду в мінливих умовах довкілля. Ця здатність має спадковий характер, і міра її прояву залежить від біотичного потенціалу, що відображає здатність популяцій до розмноження й виживання за оптимальних умов. Пластичність видів визначається нормою реакції, тобто здатністю генотипу залежно від умов середовища формувати в онтогенезі різні фенотипи. Різні види мають різну екологічну пластичність, що формується в процесі еволюції на основі генетичної пластичності. Генетична пластичність — здатність генотипів змінюватися й забезпечувати пристосованість до змін навколишнього середовища.
Високий адаптивний потенціал мають екологічно пластичні види. Саме такі види здатні заселяти нові місця проживання або ті, які дуже змінилися. В умовах руйнування екосистем вони завдяки екологічній пластичності встигають набути нових адаптацій і виживають. Екологічно непластичні види з низьким адаптивним потенціалом і високою спеціалізацією за цих умов вимирають. Екологічну пластичність виду визначають генетична пластичність та адаптивний потенціал.
Види, які беруть участь в адаптивній радіації груп. Адаптивна радіація — еволюційний процес виникнення в межах певної систематичної групи форм, пристосованих до різних умов існування. Цей процес властивий для будь-якої систематичної групи, яка існує вже тривалий час. У 1902 відомий американський палеонтолог Г. Ф. Осборн (1857 - 1935) сформулював правило адаптивної радіації. Правило адаптивної радіації: історичний розвиток будь-якої групи супроводжується її розділенням на окремі філогенетичні стовбури, що розходяться в різних адаптивних напрямах від якогось вихідного середнього стану.
Згідно з правилом походження від неспеціалізованих предків (Е. Кон, 1904), нові великі групи беруть початок не від вищих представників предкових груп, а від порівняно неспеціалізованих. Ссавці виникли не від високоспеціалізованих, а від неспеціалізованих видів рептилій. Квіткові рослини виникли не від голонасінних, а від неспеціалізованих насінних папоротей. Причиною походження нових груп від неспеціалізованих предків є те, що відсутність спеціалізації визначає можливість виникнення нових пристосувань. Адаптивна радіація пов'язана з пластичними видами і дає змогу новим групам рівномірно зайняти простір і різні місця існування.
Екологічна ніша. Поняття про спряжену еволюцію та коадаптацію. Складники екологічних ніш. Термін «екологічна ніша» запропонував американський натураліст Джозеф Грінелл (1877 - 1939) ще у 1917 році для характеристики екологічних умов існування та просторового місцерозміщення каліфорнійських пересмішників, які найбільш відомі своєю здатністю відтворювати голосові сигнали. У сучасній екології під екологічною нішею розуміють місце організму популяції або виду в природі, що визначається трьома складниками:просторовим розташуванням в екосистемі;взаємозв'язками з абіотичними й абіотичними чинниками місць існування;екологічними функціями в екосистемі.
Екологічна ніша — це просторове й функціональне багатовимірне місце виду (організмів, популяції) в екосистемі, що визначається їхнім біотичним потенціалом і сукупністю чинників довкілля, до яких він пристосований. Ширина екологічної ніші — параметр, який визначають за діапазоном дії будь-якого екологічного чинника в межах угруповання та оцінюють шляхом порівняння з шириною екологічної ніші інших видів (організмів, популяцій). Двовимірна модель екологічної нішіПерекривання екологічної ніші — це параметр, що характеризує використання видами (популяціями, організмами) одних і тих самих ресурсів середовища і характер конкуренції між ними.
Еволюційно взаємовідносини органзімів формуються так, що види з подібними вимогами до середовища не можуть тривалий час існувати спільно. Ця закономірність сформульована Г. Ф. Гаузе (1910 - 1986), який досліджував харчові відносини декількох видів інфузорій у вигляді правила конкурентного виключення. Гаузе Георгій Францович. Правило конкурентного виключення: якщо два види є подібними вимогами до середовища (живлення, поведінки, місць розмноження тощо) вступають у конкурентні відносини, то один з них повинен загинути або змінити свій спосіб життя і зайняти нову екологічну нішу.
У природних екосистемах зазвичай всі ніші зайнято. Однак якщо це фукнціональне місце звільняється (наприклад, через винищення людиною чи хижаками), то воно заповнюватиметься функціонально близьким або екологічно аналогічним видом. Ця закономірність сформульована як правило обов'язковості заповнення екологічних ніш. Правило обов'язковості заповнення екологічних ніш: порожня екологічна ніша завжди буває природно заповненою. Жирафи об'їдають листя дерев на висоті 5-6 м, зебри обривають верхівки високих трав: живляться рослинами, які ростуть у різних ярусах. У саванах Африки великими рослиноїдними ссавцями є антилопи, в Австралії - кенгуру, а в Євразії - лосі, благородні олені й козулі.
Біологічне значення коеволюційних відносин. Коеволюція, або спряжена еволюція, або коадаптивна еволюція, — еволюційна взаємодія організмів різних видів, які не обмінюються генетичною інформацією, але об'єднані тісними екологічними зв'язками. Першим концепцію коеволюції запропонував у 1968 році М. В. Тимофєєв-Ресовський (1900 - 1981). З погляду еволюційної біології біологічні види не можуть зупинитися у своєму розвитку. Навіть за відсутності змін неживої природи організми змінюються, оскільки співіснують з іншими видами, які також еволюціонують. Тимофєєв-Ресовський Микола Володимирович. У процесі коеволюції видів складаються такі взаємовідносини, за яких види-партнери стають певною мірою взаємно необхідними. Наприклад, бджола медоносна, добуваючи нектар та пилок, здійснює перехресне запилення квіткових рослин; хижаки, вибраковуючи серед своїх жертв неповноцінних особин, стають важливими регуляторами їхньої чисельності. Результатом коеволюції є взаємні адаптації двох видів (коадаптації), що забезпечують можливість їхнього спільного існування та підвищення стійкості біогеоценозу як цілісної біологічної системи.
Найпоширенішими формами коеволюції є відносини в системах «тварини-запилювачі — квіткові рослини», «рослиноїдні тварини — рослини», «хижак — жертва», «комахоїдні рослини — комахи», «паразит — хазяїн», «організми-галоутворювачі — рослини», «рослина — гусениці, що її поїдають» та різні види симбіозу. Коеволюція створює комплекс сумісних адаптацій у різних видів, що забезпечує стабільне функціонування природних саморегулювальних екосистем. Така екосистема розвивається й адаптується до змін зовнішніх умов і водночас зберігає стабільність видового складу та їх взаємозв'язків.
Механізми формування коадаптацій. Коадаптація — взаємопристосування різних видів у процесі спряженої еволюції до нових умов існування. Найбільш досліджено коадаптації у системі «тварини-запилювачі — квіткові рослини». у квіткових їхні квіти різного забарвлення, склад нектару, форма пилкових зерен, виділення ароматичних речовин, часто й сама будова квітки формуються спряжено зі здатністю різних видів тварин (комах, птахів, кажанів, молюсків, приматів) розрізняти кольори, споживати нектар і пилок, сприймати запахи тощо. Прикладом коадаптації є й взаємопристосування форми квітки та будови ротового апарату комах.
Коадаптивні пристосування є екосистемними адаптаціями, що відповідають пристосуванням міжвидового рівня й виникають всередині екосистем. Коадаптації здійснюються й реалізуються на рівні популяція, оскільки саме популяції є елементарними одиницями еволюції. Формування коадаптацій відбувається у продовж тривалого часу на основі змін генетичного матеріалу під контролем природного добору. Коадаптації, що відбуваються водночас із еколоічною спеціалізацією, забезпечують «прилаштування» видів один до одного, що дуже важливо для стабільності екосистем та їх тривалого існування в часі. Шляхом коадаптацій в екосистемах відбуваються й просторовий розподіл видів по ярусах, упаковування екологічних ніш, формування життєвих форм тощо.
Середовище існування. Вплив на організми середовища існування. Середовище існування — це природні процеси й тіла, з якими організми різних видів під час свого життя перебувають у прямих або непрямих взаємовідносинах. Умови існування — це компоненти середовища існування, що впливають на організми і визначають їхні життєві прояви. Ресурси середовища існування — сукупність природних чинників, що використовуються в разі потреби для життєдіяльності організмів. Середовищем існування для будь-якого виду організмів є умови існування та природні ресурси як джерело речовин, енергії та інформації про довкілля.
Вплив організмів на середовище існування. Вплив організмів на середовища існування є результатом таких біогеохімічних функцій організмів у біосфері, як:енергетична (перетворення енергії у процесах фотосинтезу, хемосинтезу, терморегуляції);концентраційна (вибіркове накопичення в процесі життєдіяльності певних елементів і речовин);деструкційна (перетворення складніших речовин на простіші у процесах руйнування гірських порід, мінералізації органічних решток);транспортна (переміщення хімічних елементів і речовин проти сили тяжіння).
Способи терморегуляції організмів. Процес терморегуляції тіла організмів. Терморегуляція — сукупність фізіологічних процесів, що підтримують температуру тіла організму відмінною від температури навколишнього середовища. Фізична терморегуляція – це сукупність фізичних процесів, спрямованих на зміну рівня тепловіддачі. Хімічна терморегуляція — це сукупність хімічних процесів для активного збільшення теплоутворення у відповідь на зниження температури середовища. Основними способами регуляції температури тіла організмів є етологічна, фізична та хімічна терморегуляції.
Виживання організмів в умовах змінних температур. Залежно від джерела тепла та ступеня розвитку мехнізмів терморегуляції у живій природі виокремлюють дві стратегії виживання організмів — пойкіло- та гомойотермію. Пойкілотермія — це стретегія виживання організмів з несталою температурою тіла, що змінюється залежно від температури зовнішнього середовища і яка залежить від тепла, що надходить ззовні. Пойкілотермність властива всім мікроорганізмам, грибам, рослинам, безхребетним тваринам і зачній чатин хребетних (рибам, амфібіям, рептиліям). Зовнішнє тепло ці організми отримують від сонячних променів, нагрітої води, повітря, навколишніх предметів. У них переважає поведінковий спосіб терморегуляції, що підтримує температуру тіла, яка зазавичай лише на 1 - 2 °С вища за температуру довкілля. Ряд пойкілотермних організмів має здатність до фізичної терморегуляції (наприклад, тепловіддача через слизові оболонки ротової порожнини у рептилій). Деякі види можуть утворювати внутрішнє тепло (наприклад, джемелі, метелики-бражники, пітони), але воно генерується внаслідок безпосередньої рухової активності. Загалом пойкілотермія не потребує додаткових енергетичних затрат і забезпечує активність організмів лише у вузькому діапазоні температур.
Гомойотермія — це стратегія виживання організмів зі сталою температурою тіла, яка не залежить від температури зовнішнього середовища, а залежить від тепла, що утворюється всередині. Гомойотермність властива птахам і ссавцям. Вони здатні підтримувати сталу оптимальну температуру тіла завдяки високому рівню окиснювальних процесів та еволюційному вдосконаленню кровоносної, дихальної та нервової систем. На відміну від пойкілотермних організмів для птахів і ссавців характерна хімічна терморегуляція, що є потужним джерелом внутрішнього тепла. У гомойотермних організмів наявні також різноманітні й досконаліші механізми фізичної та етологічної терморегуляції. Загалом гомойотермія забезпечує біологічну активність організмів у широкому діапазоні температур, але потребує значних енергетичних затрат на терморегуляцію. Основними стратегіями виживання організмів у температурних умовах, що змінюються, є пойкілотермія і гомойотермія.
Біологічне підґрунтя правил Бергмана та Аллена. Залежність розмірів і пропорцій тіла тварин у зв'язку із температурними умовами описують правила Бергмана та Аллена. Правило німецького еколога Карла Бергмана (1814 - 1865) сформульоване ще у 1847 році відображає адаптацію тварин для підтримання сталої температури тіла за різних кліматичних умов. Поясненням цього правила є те, що у тварин теплоутворення залежить від маси (об'єму) тіла, а тепловіддача — від площі поверхні тіла.
Американський зоолог Джоель Аллен (1838 - 1921) у 1877 році помітив, що у багатьох ссавців і птахів північної півкулі відносні розміри кінцівок та інших виступаючих частин тіла (хвостів, вух, дзьобів) збільшуються з поширенням на південь. Цю закономірність назвали правилом Аллена. Виступаючі частини тіла мають велику відносну поверхню, через яку відбувається посилена тепловіддача. Так, в арктичної лисиці морда, ноги, вуха, хвіст менші, аніж у звичайної лисиці, у якої, в свою чергу, розміри виступаючих частин менші, аніж у фенека. Біологічним підґрунтям правил Бергмана та Алена, що вказують на залежність розмірів гомойотермних тварин від температурних умов, є принцип взаємозв'язку між масою та поверхнею тіла.
Симбіоз та його форми. Суть сучасних наукових уявлень про симбіоз. Генріх Антон де Барі (1831 - 1888) — німецький ботанік і мікробіолог, один із засновників мікології. Учений дослідив життєві цикли багатьох виді грибів, відкрив запліднення у грибів, створив першу філогенетичну класифікацію грибів. Увів у науку в 1879 році поняття «симбіоз» і «мутуалізм» (на прикладі лишайників). Генріх Антон де Барі вказував, що «серед багатьох чинників взаємовпливи організмів різних видів мають особливе значення». Симбіоз — явище закономірного співжиття організмів різних систематичних груп. Це особлива стратегія адаптацій живого до середовища існування, що досягається через об'єднання різних організмів для поліпшення живлення, дихання, розмноження, поширення, оселення, побудови гнізд чи схованок, захисту від ворогів тощо
Основні форми симбіозу. Мутуалізм — форма симбіозу, за якої співіснування є корисними та обов'язковим для обох симбіонтів. Коменсалізм — форма симбіозу, за якої один із симбіонтів отримує користь від сумісного існування, не завдаючи шкоди іншому. Паразитизм — форма симбіозу, за якої один з симбіонтів отримує користь від сумісного існування і завдає шкоди іншому. Основними формами симбіозу є мутуалізм, коменсалізм і паразитизм.
Паразитизм та його поширення. Відмінність паразитизму неклітинних форм життя. Паразитизм — форма симбіотичних відносин, за якої паразит використовує організм хазяїна як джерело живлення і місце постійного або тимчасового проживання та покладає на нього завдання регуляції своїх взаємовідносин із зовнішнім середовищем. Неклітинним формам життя (пріонам, віроїдам, вірусам) властивий обов'язковий (облігатний) внутрішньоклітинний паразитизм. Станом на сьогодні пріони виявлено в клітинах бактерій, дріжджів і ссавців. Їм потрібно, щоб клітина синтезувала нормальні пріонні білки, а пріон уже сам перетворює їх в аномальну форму.
Адаптивні біологічні рівніПричини адаптивних біологічних ритмів. Адаптивні біологічні ритми — це регулярні зміни життєдіяльності біологічних систем, що збігаються за періодом із зовнішніми геофізичними циклами. Адаптивні біологічні ритми пов’язані з обертанням Землі навколо Сонця, Землі навколо своєї осі й Місяця навколо Землі. Під впливом цього обертання багато екологічних чинників, особливо світловий режим, температура, тиск й вологість повітря, океанічні припливи й відпливи, закономірно змінюються. На екологічну ритмічність живої природи впливають і космічні ритми (періодичні зміни сонячної активності) та електромагнітні поля. Крім циклічності абіотичних чинників для ритміки біосистем суттєве значення мають і періодичні зміни біотичних чинників (наприклад, добова активність у системі «хижак — жертва»).
Чинники, що визначають ритмічність процесів живого, називають синхронізаторами («датчиками часу»). Біоритми, що формуються під дією зовнішніх синхронізаторів (світло, температура, атмосферний тиск, їжа, а для людини — ще й різні соціальні чинники), називаються зовнішніми (екзогенними). Ритми, що виникають всередині біосистеми під дією внутрішніх синхронізаторів і відносно не залежать від зовнішніх чинників, називаються внутрішніми (ендогенними). Роль центрального водія ритму в плазунів й птахів виконує епіфіз, у ссавців — супрахіазматичні ядра гіпоталамусу. За сучасними уявленнями, основою адаптивних ритмів є внутрішня (ендогенна) програма. За це відкриття лауреатами Нобелівської премії з фізіології і медицини у 2017 році стали Д. Холл, М. Рос баш і М. Янг (усі з США). Виявилось, що добові ритми мають молекулярно-генетичну природу, і за їхню періодичність відповідають гени, які назвали часовими. Майкл Росбаш. Майкл Янг. Холл, Джеффрі
Типи і значення адаптивних біоритмів. Добові біоритми виникають унаслідок обертання Землі навколо своєї осі;Припливно-відпливні біоритми синхронізовано обертанням Землі відносно Місяця;Місячні біоритми зумовлені обертанням Місяця навколо Землі;Сезонні (річні) біоритми пов’язані з обертанням Землі навколо Сонця;Багаторічні біоритми пов’язані зі зміною сонячної активності протягом кількох років (наприклад, масові розмноження перелітної сарани та деяких інших тварин).
