Экология: биология взаимодействия. 5.17. Адаптивные биоритмы

 

5.16. Водный баланс организмов

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Глава 5. Аутэкология и основы средоведения

5.18. Фотопериодизм

5.17. Адаптивные биоритмы

Влияние солнечного света на многие биологические явления происходит посредством изменения интенсивности освещения в течение суток, изменения продолжительности светового дня и связанного с этим чередования времен года. Важным фактором, задающим периодические изменения, является динамика притяжения Луны, а также лунные фазы. Эти и другие факторы приводят к возникновению у живых организмов адаптивных биологических ритмов: суточных, приливно-отливных, сезонных, многолетних и иных.

Способность организмов отсчитывать промежутки времени и регулировать в зависимости от них свою жизнедеятельность получила название биологических часов. Например, даже при постоянных условиях в глубоких пещерах для людей и представителей других видов характерны циркадные или циркадианные (близкие по продолжительности к суткам) ритмы. Биологические часы позволяют приводить физиологические ритмы в соответствие с ритмом окружающей среды и дают возможность предвидеть суточные, сезонные и другие периодические колебания освещенности, температуры, приливов и т.д.

Ритмы суточной активности животных является реакцией на условия освещенности в течение суток. Кроме физиологических особенностей на них влияют и экологические факторы, формирующие условия жизни и добывания пищи организмами. Исключение составляют виды, обладающие одинаковой активностью в течение всех суток, независимо от условий освещения. У животных выделяют три основных типа суточной активности: дневной, ночной и круглосуточный.

Суточные биоритмы растений могут проявляться в движениях листьев, изменениях обмена. Так, лотос днем приподнимает листья над поверхностью воды, а ночью опускает их на воду. Растения с CAM-фотосинтезом фиксируют углекислоту только по ночам и т.д.

Особенности сезонной активности связаны со сменой времени года, которая является следствием вращения Земли вокруг Солнца, что сопровождается сменой времен года. В сезонном климате условия среды благоприятствуют росту популяции лишь в определенные ограниченные периоды времени. С определенными сезонами года у организмов связаны периоды размножения, развития, покоя (например, спячка), миграций и т.д. В большинстве областей умеренного и арктического поясов главным проявлением смены сезонов является температура. В тропиках сезонный цикл активности определяется дождливым периодом.

У многих организмов регуляция годичных циклов осуществляется благодаря фотопериодизму (см. пункт 5.18).

Приливно-отливные биоритмы являются следствием влияния обращающейся вокруг Земли Луны. Живые организмы, обитающие в приливно-отливной зоне адаптировались к лунным суткам (24 часа 50 минут), в течение которых происходит по два прилива и отлива. Во время отлива обитатели этой зоны закрывают раковины и домики или закапываются в песок. С ритмом приливов и отливов связано размножение некоторых рыб и многощетинковых червей, а также мечехвостов.

У многих организмов наблюдаются менее выраженные многолетние циклы, связанные с непериодическими изменениями солнечной активности на протяжении многих лет. Так, например, с этим связывают массовые размножения перелетной саранчи (рис. 4.16.3).

5.16. Водный баланс организмов

Д. Шабанов, М. Кравченко. Экология: биология взаимодействия

Глава 5. Аутэкология и основы средоведения

5.18. Фотопериодизм