Приливните ритми и бие Синодално

Видове, които живеят в заливаемата зона, живеят в много трудни условия честотата на околната среда. 24-часов цикъл на светлина колебания и други фактори насложени още редуващи приливи. През лунен ден (24 часа 50 минути), наблюдавана 2 отлив прилив 2 и чиито фази се измества дневно приблизително 50 минути. Силата на приливите също варира редовно по време на синодик или лунен, месец (29.5 слънчеви дни). Два пъти месечно (ново и пълнолуние), те достигат максималната стойност (така наречените пролетни приливи).

Този комплекс ритъм на живот е подчинен на организмите, които живеят в крайбрежната зона (фиг. 64). Стридите при отлив повлияят на клапата и да се спре хранене. Честота на отваряне и затваряне на корпуса е запазена в тях за дълго време и в аквариуми. Тя постепенно се променя, ако се движите в аквариума в други географски области, и в крайна сметка, създадена в съответствие с новия график на приливите и отливите, макар и миди не директно да изпитат своите действия. Експериментите показват, че преструктурирането, причинени от възприемането на стриди на промените в атмосферните условия, които съпътстват приливните явления.

Silverside риба, която живее край бреговете на Калифорния, използва в жизнения цикъл на височината на пролетните приливи и отливи. Най-високите прилив женските снасят яйца в ръба на водата, тя заравяне в песъчлива почва. С оттеглянето на водата е зрели яйца в мокър пясък. Добив запържва се случва през две седмици и навременна за следващия прилив.

Фиг. 64. цигулар раци. Ловни при отлив, и чака приливите и отливите в дупки отбеляза своя принос утайки

Периодичността на лунен месец (синодичен ритъм), като ендогенен ритъм се открива в редица морски и сухоземни организми. Той се проявява във връзка с определени фази на луната nerestovaniya многочетинести червеи червеи Palolo, размножаване японски морски лилии, редица гъмжеше комари хирономиди и еднодневки. В тези случаи, синхронизация се постига чрез активността във връзка с необходимостта от торене. Редица животни открива периодичност равна на лунен месец, в отговор на светлина, при слабо магнитно поле в скоростта на ориентация. При хората, първоначално свързване се очаква менструални цикъла с синодичен месеца, маркирани промени в склонността към кръвоизливи при пациенти, оперирани, и така нататък. Н. Адаптивният значението на повечето от ендогенната лунен ритъм все още е неизвестен.

Годишни ритми - един от най-разнообразни по своя характер. Редовните физически промени в условия през годината в еволюцията на видовете, причинени много различни адаптации на тази периодичност. Най-важните от тях са свързани с възпроизводството, растеж, миграцията и опита неблагоприятни периоди на годината. В видове с кратък жизнен цикъл на годишния ритъм естествено тя се проявява в редица поколения (например, tsiklomorfoz в Daphnia и ротатория).

Сезонните промени са дълбоки промени в психологията и поведението на организмите, които засягат тяхната морфология и характеристики на жизнения цикъл (фиг. 65). Адаптивният характер на тези промени е ясна: благодарение на тях, че такъв важен момент в живота на видовете, както появата на поколението, е да съвпадне по време с най-благоприятното време на годината, както и опитът на критичните периоди се случи в най-стабилната държава.

Най-отчетливи сезонни промени в околната среда, по-силно изразени годишната периодичността на дейността на организми. Есенен листопад, разнообразие от diapause, зимен сън, складиране на мазнини, сезонна линеене, миграцията и Н. Развитите страни така нататък., Главно в умерените и студен климат, а жителите на тропиците, сезонна периодичност в жизнения цикъл на по-малко рязко изразени.

Силен зимен размразяване, измръзване обикновено не е в нарушение на сезонните промени в летните растения и животни. Въпреки това, не винаги точността на потока на годишния цикъл е ендогенен характер. Например, броят на семената покълнат в определени периоди от годината, дори и след като експериментално индуцирана състояние на пълно зимен сън, което е да се прекъсне "обратното броене" в организма. Следователно, стимулират покълването на промени в околната среда, свързани с геофизични цикли.

В момента изучава усилено реакция на слаб Geoelectromagnetic поле и атмосферни приливи, които по естествен път да се промени в цикъла въртенето на Земята. Показано е, че интензитетът на редица биологични процеси корелират с колебания в тези фини показатели за състоянието на атмосферата през годината, като двигателна активност на насекоми, процентът кислород консумация на картофени клубени и др.

По този начин, началото на следващия етап на годишен цикъл в живите организми настъпва отчасти в резултат на ендогенен ритъм и отчасти причинени от колебанията на външни фактори на околната среда. Прави впечатление, че на годишната честота не зависи пряко действащи от тялото мощни факторите на околната среда (температура, влажност и т.н.), които са обект на тежки климатични колебания, както и от малки до живот дейност свойства на средата, която, обаче, много естествено варира през годината. Адаптивният значението на това явление е, че краткосрочните промени във времето, техните възможни значителни отклонения от нормата, не се променят биологичните ритми на организма, които се синхронизират с цялостния напредък на промените в природата през цялата година.

Един от най-точните и редовно променящите се фактори на околната среда е дължината на дневна светлина, ритъм от редуващи се тъмни и светли периоди от деня. Този фактор е най-живите организми във времето за година ориентация.

Реакция на сезонните промени в дължината на ден е обявен за photoperiodicity. Изражението му не зависи от интензивността на осветеност, но само на ритъма на редуващи се тъмни и светли периоди от деня.

В photoperiodic отговор на живите организми е от голямо значение адаптивно, като подготовка за опита на неблагоприятни условия, или, напротив, да се най-интензивен живот изисква доста значителен период от време. Възможност да реагират на промените в дължината на ден гарантира ранното физиологична корекция и prignannost цикъл със сезонната промяна в условията. В ритъма на деня и нощта действа като сигнал предстоящите промени в климатичните фактори, имащи силен директен ефект върху живия организъм (температура, влажност и т.н.). За разлика от други фактори на околната среда осветление ритъм засяга само тези особености на физиологията, морфологията и поведението на организмите, които са сезонни адаптации в техния жизнен цикъл. Образно казано, photoperiodicity - реакция към бъдещето.

Въпреки photoperiodicity намери във всички големи таксономични групи, не е характерна за всички типове. Има много видове с photoperiodic неутрална реакция, в която физиологична корекция в цикъла на развитие не зависи от продължителността на деня. Такива типове или разработени други начини за управление на жизнения цикъл (например, зимни растения), или те не трябва да бъдем точни нейното регулиране. Така например, където има много силно изразени сезонни промени, повечето видове не са photoperiodism. Цъфтеж, плодните и листа смърт в много тропически дървета протегна във времето, и в дървото в същото време има и цветя и плодове. В страни с умерен климат видове трудности бързо завършване на жизнения си цикъл, и почти никога не се появяват в активно състояние в неблагоприятните сезони на годината, също не показват photoperiodic реакции, например, много трайни насаждения ephemeroid и еднодневка.

Има два вида photoperiodic отговор: краткосрочни и дългосрочни ден ден. Известно е, че дължината на светлата част на денонощието, с изключение на времето на годината, в зависимост от географското разположение на района. Кратко-дневни видове живеят и растат предимно в ниските географски ширини, и дълъг работен ден - в умерен и висок. В видове с големи диапазони на север лица могат да се различават в зависимост от вида на photoperiodicity юг. По този начин, тип photoperiodicity - екологичен, а не системно черта на вида.

В дългосрочен ден растения и животни, увеличаване на пролетта и началото на летни дни стимулиране на процесите на растеж и подготовката за възпроизвеждане. Съкращаване дните на втората половина на лятото и есента причина инхибирането на растежа и препарат за зима (фиг. 66). По този начин, измръзване детелина и люцерна са много по-високи в растения, отглеждани в кратък ден от дълго време. Дървета растат в градове в близост до улични лампи, есенен ден се удължава, което води до тяхното забавено листопада и те са по-склонни към измръзване.

Фиг. 66. photoperiodic реакцията на насекоми: А - дълго-ден:

1 - червей Laspeyresia molesta;

2 - бяла пеперуда зелева пеперуда;

3 - оксалова лъжичка Acronycta rumicis;

4 - колорадски бръмбар Leptinotarsa ​​decemlineata.

1 - цикадка Stenocranus minutus;

2 - Мори на копринените буби Bombyx

Проучванията показват, че в краткосрочен ден растения са особено чувствителни към излагане на светлина, тъй като продължителността на деня в родината си, варира през цялата година е малко, и сезонни промени в климата могат да бъдат много значителни. Тропически видове photoperiodic отговор подготвя сух и дъждовен сезон. Някои сортове ориз в Шри Ланка, където общата годишна промяна в продължителността на деня е не повече от един час, обхванат и най-малка разлика в ритъма на светлината, което определя по време на цъфтежа.

Photoperiodism насекоми могат да бъдат не само преки, но и косвени. Например, зеле кореновата муха зимата diapause осъществява чрез въздействие качество храна, която варира в зависимост от физиологичното състояние на растението.

Дължината на светлия период на деня, като осигурява преход към следващата фаза на развитие, се нарича критичен ден дължина за тази фаза. С увеличаване на географската ширина, критичната дължина на деня се увеличава. Например, преходът в diapause ябълков листа на ширина от 32 ° се случва по време на продължителността на светлия период на деня, равна на 14 часа, 44 ° - 16 часа, 52 ° - 18 часа критична дължина на деня често е пречка за ширина на движение на растения и животни за тяхното въвеждане. ,

Photoperiodism растения и животни - генетично фиксирани, генетично обусловена имот. Въпреки photoperiodic реакция се наблюдава само при определена излагане на други фактори на околната среда, например, в определен температурен диапазон. По някаква комбинация от възможни в естествения разпространението на видове, чужди на тях ширина условия на околната среда, независимо от photoperiodicity тип. Така например, в планинските райони pritropicheskih много дълъг ден растения, местните жители на райони с умерен климат.

За практически цели, дължината на дневните часове промени при отглеждане на култури в оранжерии чрез контролиране на продължителността на покритие, увеличаване на производството на яйца от кокошки, регулира пролиферацията на животни с ценна кожа.

Изучаването на модели на сезонна развитие на природата е, ангажирани в специален клон на приложната екология - фенология (буквален превод от гръцки - науката за явления).

Според биоклиматичната закона Хопкинс, той заключи, във връзка с условията на Северна Америка, времето на появата на различни сезонни събития (fenodat) се различават от средно 4 дни на свобода на действие, за всеки 5 ° на дължина и 120 метра надморска височина над морското равнище, т.е.. Д. далеч на север, изток и над терена, по-късно идването на пролетта и началото - есен. Също така, фенологични дати зависят от местните условия (релеф, експозиция, разстояние от морето, и така нататък. Н.). На територията на Европа, колкото е възможно поява на сезонни събития варира за всеки градус от географската широчина не 4, както и на 3 дни е. Свързване точка на картата със същия fenodatami получава изолинии отразяващи пред пролетта и напредват следващата поява на сезонни явления. Това има важни последици за планирането на много стопански дейности, включително селскостопанска работа.