Hver organisme lever, utvikler seg og effektivt multipliserer i et bestemt omgivelsestemperaturområde. På temperatur skalaDermed kan du angi to punkter som bestemmer levetiden til denne arten, kalt temperaturtoleransesonen, og sonen for dødelige temperaturer utenfor toleransesonen. Poeng som begrenser sonen for temperaturtoleranse kalles kritisk. De bestemmes på grunnlag av dødelighetsdata på grensen til toleransesonen. I grensene for temperaturtoleransesonen og i utlandet er det en rekke karakteristiske manifestasjoner eller reaksjoner av kroppen. Sentrum av toleransesonen er termisk optimal, i grensene som alle prosesser av vitale aktivitet fortsetter mest økonomisk. I høytemperaturbåndet oppstår temperaturen på temperaturen Cobster. Ytterligere økning i temperaturen fører til overoppheting av kroppen og hans død. Ved temperaturer under, kommer den optimale kroppen inn i den ugunstige sonen der den foregår fra kulde. En ytterligere reduksjon i temperaturen, spesielt overgangen gjennom 00, forårsaker superkjøling av kroppsvæsker fra begynnelsen, etter hvilken, avhengig av graden av saltkonsentrasjon i disse væskene, når kroppen i kritisk temperatur. På dette tidspunktet begynner frysingen av kroppsvæsker, og kroppens temperatur fra begynnelsen stiger kort, hvoretter den langsomme frysing av kroppsvæsker oppstår, og kroppen går inn i en anabea-tilstand. Den komplette frysing av kroppsvæsker fører til døden. Døden til lave temperaturer avhenger av kroppens utviklingsstadium.
Hos mennesker er det normalt at det er mulig i området bare noen få grader: en reduksjon i kroppstemperaturen under 360-tallet og økningen over 40-410C er farlig og kan ha alvorlige konsekvenser for kroppen (frysing, termisk slag).
Følelsen av omgivelsestemperaturen avhenger av hudens temperatur, som ved miljøets temperatur, er 32-350 ° C ikke føler ikke overkjøling eller overoppheting. Oppfattelsen av temperaturforholdene til mediet er forbundet med den daglige rytmen av humant metabolisme og relaterte betingelser. Temperaturkomfortområdet for mannen er 17-270C. Den subjektive følelsen av klimatisk komfort er forbundet med nivået av menneskelig aktivitet, strålingstemperatur, klær, temperatur og relativ luftfuktighet, samt vindhastighet. I leiligheter hvor luftbevegelsen ikke har stor betydning, bestemmes vilkårene for varmeveksling og menneskelig velvære av temperaturforhold og fuktighet. Høy luftfuktighet kompenserer for lavere temperatur.
Omgivelsestemperaturen, som påvirker kroppen gjennom kroppsoverflate-reseptorene, endrer fokuset på mange fysiologiske mekanismer i kroppen. Nedgangen i temperaturen er ledsaget av en økning i spenning nervesystemet, så vel som styrking av sekresjonen av binyrehormoner. Nivået på hovedbutikken øker. Den totale og lokale hypotermi forårsaker buricing og slimhinner, betennelse i veggene i fartøy og nervebukser. Kjøling Under pathess, skarpe temperaturforskjeller og dyp kjøling av de indre organene fører til forkjølelse.
Effekten av lave temperaturer per person intensiveres under vindens virkning. Den felles virkningen av vinden og kulde er spesielt utsatt for armer og ben, som ofte er åpne selv under forhold hard vinter. Av de tre delene av ansiktet: panne, kinn og nasal - den mest følsomme er pannen, som i normale forhold er et av de varmeste områdene i kroppsoverflaten.
Anlegg til kaldt hos mennesker er gitt på ulike måter. Kritisk temperatur for europeerne uten klær vedlagt innen 270 til 290 ° C. Med en nedgang i temperaturen under reagerer de kritiske europeiske europeiske til en økning i metabolismen. Men de urfolkene i Australia, spesielt i sin sentrale og sørlige deler, sov om natten, ikke dekket av kroppen. Med natt superkjøling oppstår isolerende hypotermi i sovende aboriginer. Den består i å kjøle overflaten av kroppen ved flere grader uten metabolske reaksjoner, noe som fører til en nedgang i varmetap. Slik tilpasning er imidlertid fraværende fra Eskimos som bor i de kaldeste arktiske områdene. De er iboende i metabolske tilpasninger av europeisk type. Dette skyldes naturen av klær, som perfekt beskytter kroppen mot omgivelsestemperaturen - 500C.
Således, i en person ved tilpasning til kulde, blir ulike typer metabolisme gjenoppbygget, hypertrofierte binyrene blir bevart. Et overfladisk lag av åpne områder av lær er komprimert, fettlaget øker, brunt fett blir deponert i avkjølte steder. I reaksjonen av tilpasning til kulde er alle fysiologiske systemer i kroppen involvert. Den overordnede metabolismen øker, funksjonen til skjoldbruskkjertelen, blodsirkulasjonen av hjernen, hjertemuskelen, leveren, øker antall katekolaminer. Denne økningen i metabolske reaksjoner skaper en reserve av kroppens eksistens ved lave temperaturer.
Med økende temperatur reduseres hovedvekslingen hos mennesker. Det første respiratoriske og kardiovaskulære systemet reagerer. Vesentlig temperaturøkning forårsaker perifer ekspansjon blodårer, økningen i puls og respirasjon, en økning i minuttvolumet av blod og reduksjon i blodtrykk. Blodstrøm i muskler og i indre organer reduseres. Faller også spenningen i nervesystemet.
Menneskelig motstand mot varme er betydelig høyere enn eksponeringen for kulde, som skyldes utslipp av svette. Denne prosessen kan fjerne energi fra menneskekroppen, 14 ganger størrelsen på produksjonen i metabolismen er i ro. Dermed er effektiviteten av termoregulering ved hjelp av svette stor.
Ved en plutselig økning i miljøets temperatur, reagerer menneskekroppen på avslapning og umuligheten av å utføre oppgaver som normalt utføres med litt lavere temperaturer. Det er et ønske om å kvitte seg med klær, sterk svette og økt irritabilitet. Enheten til forhøyede temperaturer varer som regel flere dager og består i å øke kroppstemperaturen, noe som reduserer rytmen til hjertaktivitet og økningen i svette.
Hvis temperaturen i det ytre miljøet når 27-380s (blodtemperatur), utføres varmeoverføringen hovedsakelig på grunn av svetningen. I tilfelle av dets vanskelighet med høy luftfuktighet oppstår organismen overoppheting. Dette er ledsaget av en økning i kroppstemperatur, nedsatt inngang og saltmetabolisme og vitaminkvekt. Dannelsen av ikke-oprifiserte metabolske produkter oppstår. Blodtykkelse begynner. Når overoppheting, kan blodsirkulasjonen og respirasjonen forekomme. I utgangspunktet er det en økning, og deretter slippe blodtrykk. Med gjentatte høye temperaturer er det en økning i toleranse for termiske faktorer. Endringen i omgivelsestemperaturen til side fra temperaturen på temperaturkomfortsen når forstyrrende tilpasning er ledsaget av et brudd på prosessene for selvregulering og forekomsten av patologiske reaksjoner.
Hovedformen for beskyttelse av kroppen fra overoppheting er kul klær - lett, godt ventilert, lang, med folder. Det reduserer absorpsjonen av strålingsenergi med halvparten, og vanntap - opptil 2/3.
For å beskytte mot temperaturfaktor i strukturen til mange dyr er det spesielle enheter. Så i en rekke insekter gir god termisk isolasjon tykt deksel på hår på brystavdelingen: mellom hårene er et lag med ubevegelig luft som reduserer varmeoverføringen. Tuns kan opprettholde temperaturen på musklene sine ved 8 - 10 0 ° C over vanntemperaturen på grunn av tilstedeværelsen av spesielle varmevekslere - den nære interlacing av arterielle og venøse kapillærer, som arterien kommer fra gjellene og fra musklene til Zhabra Vienna. De første obligasjonene er kjølt av vann, den andre, oppvarmet av arbeidsmuskler. I varmeveksleren gir venøst \u200b\u200bblod varme arterielt, noe som bidrar til å opprettholde en høyere temperatur i musklene. W. vandige pattedyr Den termiske isolasjonen er det tykke laget av subkutan fett, og den hvite bjørnen, i tillegg og ullen vanntett til huden. I vannfugler spilles den samme rollen av fjær dekket med et løvs smøremiddel.
En stor tysk zoolog og grunnlegger av den verdensberømte Hamburg Zoological Garden K. Gazenbeck forteller i hans minner om dette smøremiddelet. Han fra barndommen var glad i dyr. Når faren ga ham noen få wild Ducks. Med beskårne vinger, så de kunne ikke fly bort. Og den lille Karl la dem svømme i en metalltank. Men tanken var fra under drivstoffolje, hvor andene smurt fra bena til hodet. Å se en slik lidelse, vasket gutten grundig ender med varmt vann med såpe og la dem svømme i en annen, ren tank. Neste morgen lå alle enderne døde på bunnen: varmt vann Og såpe fjernet ikke bare drivstoffolje, men også all fett smøring, som et resultat av hvilke ender ble druknet og døde.
Vi vet allerede at homootermiske dyr kan opprettholde kroppstemperaturen i et mye større temperaturområde enn kaustikhers, men de og andre dør med omtrent de samme overdrevne høye eller store temperaturer. Men inntil det skjedde, til temperaturen har nådd kritiske verdier, sliter kroppen for å opprettholde den til PA normal eller i det minste nær normal nivå. Naturligvis er det fullt karakteristisk for homootermiske organismer med termoregulering i stand til å styrke eller svekke både varmeproduserende og varmeoverføring. Varmeoverføringen er prosessen med rent fysiologisk, det forekommer på organet og organisitetsnivåene, og fysiologiske, kjemiske og molekylære mekanismer er også basert på varmeprodukt. Først av alt, det er kuldegysninger, kald skjelving, dvs. Små kutt av skjelettmuskler med lav effektivitet og økt formasjon av varme. Denne mekanismen omfatter kroppen automatisk, refleksivt. Dens effekt kan økes aktiv vilkårlig muskelaktivitet, og forbedrer også varmeproduksjonen. Det er ikke ved en tilfeldighet å varme opp, vi ty til bevegelse.
Gomototermal har mulighet for varmeformasjon og uten å kutte muskler. Dette er hovedsakelig i musklene, så vel som i leveren og andre organer som følger. Med transporten av elektroner og protoner langs luftveiene, blir ikke energien til oksyderte stoffer ikke forsvunnet i form av varme, og er fanget i form av makro-erokiske forbindelser som gir resintez ATP. Effektiviteten av denne prosessen åpnet av en fremragende biokjemiker V.A. Engelgardt og den resulterende respiratoriske fosforylering måles av P / O-koeffisienten, som viser hvor mange fosforatomer som ble tatt med i ATP per atom av oksygen som brukes av mitokondrier. Under normale forhold, avhengig av hvilket stoff oksidert, er denne koeffisienten variert med to eller tre. Ved avkjøling av kroppen er oksydasjon og fosforylering delvis delt. Olien av den andre delen av de oksyderte stoffene går sammen med banen til "fri" oksidasjon, som følge av hvilken dannelsen av ATP er redusert og varme økes. På samme tid, naturligvis, reduseres R / O-koeffisienten. Uenighet Dette oppnås ved effekten av skjoldbruskhormon og frie fettsyrer, i forhøyede mengder som kommer inn i blod og bringer det til musklene og andre organer. Med en økning i den eksterne temperaturen, tvert imot, konjugasjonen av oksidasjon og fosforylering forbedres, og varmeproduktet reduseres.
I tillegg til muskler og lever, for hvilken varmeproduksjon ikke er den viktigste, men ved sidenfunksjonen, i organismen av pattedyrsdyr, er det et spesielt organ med varmeprodukter - brunt vevsstoff. Det ligger i nærheten av hjertet og på blodet til blod til Vital viktige organer: Hjerte, hjerne, nyrer. Burene er ekstremt rike på mitokondrier, og oksydasjonen av fettsyrer er svært intensivt intensivt. Men det er ikke konjugat med fosforyleringsadp, og energien til oksyderte stoffer frigjøres fra dem "i form av varme. Forsterkeren av oksidative prosesser i det brune vevet er adrenalin, og respiratorisk disabel og fosforylering - det som resulterer i det store mengder fettsyre.
En interessant mekanisme for å opprettholde muskeltemperaturen ble nylig åpnet på de berømte engelske Biochemists-biochemist E. Newsholm. I alle dyrene blir fruktokosfoset dannet i prosessen med glykolyse, som forbinder fra ATP en annen partikkel av fosforsyre, til fruktsiposfat, som sendes videre til banen for anaerob oksidasjon. I humlebeeet er det delt inn i fruktose-6-fosfat og fosforsyre med varmefrigjøring: F-6-F + ATP -\u003e - FDF + ADP; FDF -\u003e F-6-F + K3RO4.- f - varme som i beløpet gir ATP -\u003e - ADP -~ N3ro4.+ Varme. Faktum er at, i motsetning til andre dyr, de fruchozodiphospha-bekken-bumbleene ikke undertrykker produktene til splitting av ATP. Som et resultat, når humannestene til temperaturforskjellen mellom musklene og miljøet på ca. 8-20 ° C, som gjør at de aktivt kan bevege seg og falme inn i kjølig vær, ugunstige for andre insekter.
I et nødverktøy for endringer i temperaturregimet spiller hormoner en viktig rolle i en homootermisk rolle. Under forhold med lave temperaturer utkastes en økt mengde adrenalin i blodet, som stimulerer mobiliseringen av glukose og fettsyrer og intensiteten av oksidative prosesser. I blodet frigjøres frigjøringen av glukokortikoider fra bindinger med proteiner, og deretter den nye strømmen av dem i blodet fra binyrene. De øker følsomheten til perifere adrenoreceptorer, forsterker effekten av adrenalin. Aktiviteten til skjoldbruskkjertelen er aktivert, hvis hormoner forårsaker delvis uenighet om pusting og fosforylering i muskel- og levermitokondrier, økende varmegenerering. Under virkningen av høye temperaturer reduseres intensiteten av oksidative prosesser og varmeproduksjon, varmeoverføring øker. Men alt dette er bra for nødsituasjon, kortsiktig tilpasning av kroppen, og det ville være enda skadelig for det med en lang endring i temperaturforholdene. Faktisk, hvis dyr som bor i lave temperaturer var beskyttet mot dem, for eksempel, bare Holo-Dove Shudder, er det ukjent hvordan de kunne lede et aktivt liv, for å trekke ut mat, å unnslippe fra fiender, etc. Så, med lang tilpasning til en eller annen temperatur, bør adaptive mekanismer være forskjellige: sikre kroppens normale eksistens under disse forholdene.
For at en kjemisk reaksjon skal oppstå, bør spenningen eller deformasjonen og svekkelse av bindinger i molekylene av reaktanter oppstår. Energien som kreves for dette, kalles aktiveringsenergi. En temperaturøkning med 10 0 C øker reaksjonshastigheten med 2-3 ganger på grunn av økningen i antall aktiverte molekyler. Når temperaturen minker, observeres endringer i omvendt rekkefølge. Hvis kroppen hans strengt fulgte denne loven, så ville det være i en svært vanskelig posisjon: lave temperaturer ville redusere metabolske reaksjonen, hvilke vitale funksjoner ikke kunne flyte normalt, og ved høye temperaturer ville de være altfor akselerert. Faktisk ser vi helt annerledes. Så, fisk tilpasset seg høyt og lave temperaturerForskjeller i intensiteten av metabolisme er ikke veldig høy og ganske ikfast. Med andre ord har reaksjonen av metabolisme i disse artene forskjellig temperaturoptimi. For eksempel er en vaskebjørnhundintensitet av metabolisme den laveste ved 15 ° C, og i begge retninger øker det fra dette punktet. Temperaturen i kroppen i amplitude 35 0 C er bevart nesten konstant. Og dette betyr at temperaturforholdene til strømmen av metabolske reaksjoner i dette området er bevart optimal. Ved sammenligning av to nære arter av dyr, men innbyggere i forskjellige forholdVi ser at i sangen er konstansen av intensiteten av metabolisme og kroppstemperatur i det store spekteret av medium temperaturer mye bedre uttrykt enn reven. Hva er interessant: intensiteten av metabolisme under lavt omgivelsestemperatur Det reduseres ikke, men fortsetter på et konstant nivå eller øker, mens det ifølge kjemiske lover, det burde vært det motsatte. En slik mulighet har åpnet før levende organismer fordi alle reaksjoner av metabolisme er enzymatiske. Og essensen av enzymers virkning er at de dramatisk reduserer aktiveringsenergien til å reagere molekyler. I tillegg, avhengig av forholdene til mediet, kan de endre antallet av deres egenskaper: katalytisk aktivitet, den optimale temperaturen og surheten, graden av affinitet for substratet. Derfor bør årsakene til kroppens evne til å "sjenere" fra kjemiske lover søkt i endringer i enzymproteiner.
Disse endringene på grunn av tilpasningen til temperaturfaktoren kan gå på tre måter: å øke eller redusere antall molekyler av dette enzymet i cellen, endre settet av enzymer i den, så vel som egenskapene og aktiviteten til enzymer. Den første måten har sin egen reson. Tross alt kan ethvert enzymmolekyl i hvert nåværende øyeblikk interagere med ett substratmolekyl. Derfor, jo større enzymmolekylene i cellen, jo mer signifikante reaksjonsproduktene vil være ute, og jo mindre er det, jo lavere og utgangen. Dette i noen grad kan kompensere for temperaturen reduseres eller øke i intensiteten av metabolismen. Men denne kompensasjonen er begrenset til muligheten for enzymsyntese og romlige hensyn. Celle dekan imøtekomme for mange nye makromolekyler enzymer. Likevel er det allerede fast etablerte data som, når de tilpasser seg kaldt, aktivitet og vedlikehold av slike essensielle aerobe oksidasjonsenzymer som succinat dehydrogenase og cytokomisk oksidase økning til kulde.
Det er ingen tvil om at den andre banen som er definert av undertrykkelsen av syntesen av alene enzymer og induksjonen av andre syntese av andre, i lave temperaturer, er enzymer svært syntetisert, i større grad reduksjon i aktiveringsenergi, og i høye forhold mindre betydelig påvirker den. Dette gjelder hovedsakelig isoenzymer. Den enzymet laktatedhydro-genyase fem isoformene. I dette tilfellet isoenzyme II4.mer signifikant reduserer aktiveringsenergien enn M 4. Derfor, når du tilpasser seg lave temperaturer, er den første mer syntetisert, og til det høye sekundene. Enzymet i nervesystemet for kolinesterase er to isoformer med forskjellige muligheter for å redusere aktiveringsenergi. Studien av irisens hjerne, adapter til forskjellige temperaturforhold, viste at når man tilpasset seg til en temperatur på 2 0 C er bare ISO-kilde I, til en temperatur på 17 0 g-isoenzym II, og i de som bor på 12 0 G - begge isoformene. Dette gjelder også sesongmessige endringer: om vinteren er overveiende isoform syntetisert, og om sommeren - Isoform II.
Den tredje måten å tilpasse på er primært en endring i affiniteten til enzymet til substratet. Dette er grunnlaget for dette - endringer i de høyeste strukturer av enzymproteiner og egenskaper av deres aktive sentre. I dette tilfellet øker evnen til å knytte sitt substrat, og danner et enzym-substratkompleks, eller reduseres. Direkte grunner av grunner er endringen i det aktive senterets elektrostatiske egenskaper, graden av dissosiasjon av atomgrupper som deltar i bindingen av substratet, det ioniske miljøet i det aktive senteret og endringen i sin romlige form. Saksene av temperaturavhengigheten av enzymers temperatur kan skyldes tilsetningen til deres molekyler av forskjellige ALTO-faste effektorer: proteiner, fosfolipider, uorganiske ioner, etc. i sølv Crucia, tilpasset for habitat ved 5 og 25 ° C, Undersøkte aktiviteten til subcotion dehydrogenase, bygget i mitokondriell membran og relatert til fosfolipider. Enzymet ble isolert i sin rene form og frigjort fra fosfos lipider. I begge grupper var strukturen helt den samme, og aktiviteten er lavere enn maksimumet. Deretter ble fosfolipider fra enzymproteinet tilsatt "Kald"Og" termisk "mitokondrier. Den første aktiverte enzymet mer enn den andre. Analysen av fosfolipider viste det Kaldmitochondria fettsyrefosfolipider er mest mettet. Kanskje det idette er grunnen til å redusere graden av resilleksjon og fosfor når du tilpasser seg kaldt og øker det når du tilpasser seg til høye temperaturer.
Enhet til temperaturforhold er ikke begrenset til endringer innen enzymsystemer, selv om de er grunnlaget. Når du tilpasser seg lave temperaturer i musklene, øker innholdet i CF, og i fettdepot-backupfett, som tjener som en svært effektiv kilde til energi og termisk isolator. I fosfolipider av cellemembraner øker innholdet av umettede og flerumettede fettsyrer, noe som hindrer dem med størkning ved lave temperaturer. Til slutt, i dyr som er i stand til å overføre svært lave temperaturer, i blodet, fant vevsvæsker og celler biologiske antifreezes som forhindrer frysing av intracellulært vann. For første gang ble de allokert i Antarktis fisk - ikke flyt og trematomer. Av natur, de er glykoproteiner, dvs. Forbindelser av sukkergalaktose med protein. Binding Link er en nitrogenholdig base av acet l.ha Lactozam II. Deres MM kan nå 21 500, og for dem er preget av et høyt innhold av en sokkelnivåveiledning som reduserer muligheten for samhandling mellom vannmolekyler og isdannelse. Med lavere temperaturer oppstår kroppen, jo høyere antifreeze innhold. Om sommeren er det mindre, om vinteren. Arktiske insekter, rollen som frostvæske utføres av glyserin, også rik på hydroksylgrupper. I hemolyimph og vev av disse dyrene øker innholdet av glyserin med en reduksjon temperaturer.
Temperaturen på de caothelotermary endres etter omgivelsestemperaturen. De er hovedsakelig ectoterm, produksjon og bevaring av egen varme de ikke har nok til å konfrontere det termiske regimet av habitater. I denne forbindelse blir to hovedmetoder for tilpasning implementert: spesialisering og toleranse.
Spesialiserte typer Stenothermna, de er tilpasset livet i slike områder av biosfæren, hvor temperaturfluktuasjoner bare forekommer i smale grenser. Veien ut av disse grensene er ødelagt for dem. For eksempel, noen unicellular alger., som utvikler seg i fjellbreen på overflaten av smeltisen, dør ved temperaturer som overstiger + (3-5) ° C. Rain regnskog planter er ikke i stand til å bære en reduksjon i temperaturen til + (5-8) ° C. Korallpolypper lever bare i området vanntemperaturer fra +20,5 til +30 ° C, dvs. i tropisk belte Hav. Elpidia Glacialis Humancotus bor ved vanntemperatur fra 0 til +1 ° C og tåler ikke avvik fra denne modusen med en hvilken som helst grad.
En annen vei til tilpasning av pykilotermiske arter er utviklingen av stabiliteten av celler og vev til en stor svingning av temperaturer som er karakteristiske for det meste av biosfæren. Denne banen er forbundet med periodisk bremsing av metabolisme og overgangen av organismer i latent tilstand, når temperaturen på mediet er sterkt avviket fra det optimale.
Effektive utviklingstemperaturer Pyacilline organismer. Avhengigheten av vekstraten og utviklingen fra eksterne temperaturer gjør det mulig å beregne passasjen livssyklus arter i spesifikke forhold. Etter kald depresjon gjenopprettes den normale metabolismen for hver art på en bestemt temperatur kalt temperaturgrense for utvikling, eller biologisk nullutvikling. Enn mer temperatur Mediet overstiger terskelen, jo mer intensiv utvikling fortsetter, og derfor jo raskere er passasjen av individuelle stadier og hele kroppens livssyklus fullført (figur 13).
Fig. 1. 3. Tilstanden til hodetrykkene som utvikler seg på forskjellige temperaturer etter 3 dager etter befruktning av egget (av S. A. Zernov, 1949)
For å implementere et genetisk utviklingsprogram, forstås-kilometer organismer, er det nødvendig å oppnå fra utsiden av en viss mengde varme. Denne varmen måles av summen effektive temperaturer. Under effektiv temperatur Forstå forskjellen mellom temperaturen på mediet og temperaturgrensen av organismer. For hver visning har den de øvre grensene, siden for høye temperaturer ikke lenger er stimulert, men utviklingen er hemmet.
Og utviklingen av terskelen, og mengden effektive temperaturer for hver egen syn. De er avhengige av historisk treningsforhold. For frø av et moderat klima, som ert, kløver, en lav utviklingsgrense: deres spiring begynner i en jordtemperatur fra 0 til +1 ° C; Sørkulturer - mais og hirse - begynner å spire bare på + (8-10) ° C og frø palmetre For å begynne å utvikle, oppvarmer jorden opp til +30 ° C.
Mengden av effektive temperaturer beregnes med formelen
X \u003d (t - c) · t,
hvor X. - Summen av effektive temperaturer; T. - Omgivelsestemperatur, FRA - Temperaturen på utviklingsgrensen og t. - Antall timer eller dager med en temperatur som er større enn utviklingen av terskelen.
Å vite gjennomsnittstemperatur i ethvert område, er det mulig å beregne utseendet til en bestemt fase eller antall mulig generering av arten av interesse for oss. Således, i de klimatiske forholdene i Nord-Ukraina, kan bare en sommerfuglgenerering av sommerfuglen av eple-trefrukt utføres, og i sør for Ukraina - opptil tre, som må tas i betraktning ved utvikling av tiltak for å beskytte hager fra skadedyr. Varighet av blomstrende planter avhenger av hvordan perioden de skriver mengden av nødvendige temperaturer. For blomstrende mor-og-styremor under Petersburg, for eksempel, er mengden effektive temperaturer 77, syrer - 453, jordbær - 500 og gul acacia - 700 ° C.
Mengden effektive temperaturer som må oppnås for å fullføre livssyklusen, begrenser ofte den geografiske fordeling av arter. For eksempel faller den nordlige grensen av skogsvegetasjon omtrent med juli-isotermene + (10-12) ° C. Norden til varmen for utvikling av trær er ikke nok, og skogsonen er erstattet av smaksatt tundra.
Beregninger av effektive temperaturer er nødvendig i praksis av landsbygda og skogbruk, når de håndterer skadedyr, introduksjon av nye arter, etc., gir de det første, omtrentlige rammene for utarbeidelse av prognoser. Imidlertid påvirker mange andre faktorer fordelingen og utviklingen av organismer, derfor i virkeligheten er temperaturavhengigheten mer komplekse.
Temperaturkompensasjon. En rekke Caototermic-arter som lever i forhold med variable temperaturer utvikler evnen til å opprettholde et mer eller mindre permanent metabolisme i ganske store grenser for å endre kroppstemperaturen. Dette fenomenet kalles temperaturkompensasjon og skyldes hovedsakelig biokjemiske tilpasninger. For eksempel er bløtdyrker på kysten av Barentshavet, som Littorina Littorea og Bivalve blåskjell (Mytilus Edulis), intensiteten av børsen, evaluert av oksygenforbruk, nesten uavhengig av temperaturen i årene som molluskene er på funnet daglig under tidevann og synger. I vår-sommeren når dette området mer enn 20 ° C (fra +6 til +30 ° C), og kaldt vann Deres metabolisme er like intens som i varm luft. Dette sikres av virkningen av enzymer, som med en nedgang i temperaturen, endrer konfigurasjonen på en slik måte at de øker deres affinitet for substratet og reaksjonen fortsetter mer aktivt.
Andre metoder for temperaturkompensasjon er forbundet med erstatning av virkende enzymer som ligner på funksjon, men arbeider ved en annen temperatur (fra isoenzymer). Slike tilpasninger krever tid fordi den inaktiverer noen gener og inkludering av andre med de påfølgende prosessene i proteinanordningen. Lignende akklimating (Temperatur Optimal Shift) ligger til grunn for sesongmessige omarrangementer, og detekteres også fra representanter for utbredt arter i forskjellige klima i området. For eksempel, en av typer oksene fra Atlanterhavet I lave breddegrader har Q10 en lav verdi, og i kulde northern Waters. Det øker ved lave temperaturer og reduseres med medium. Resultatet av disse kompensasjonene er at dyr kan opprettholde den relative konstruksjonen av aktiviteten, siden selv en liten temperaturøkning i kritiske poeng forbedrer metabolske prosesser. Temperaturkompensasjon for hver art er bare mulig i et bestemt temperaturområde, men ikke høyere og ikke lavere enn dette området.
Biokjemiske tilpasninger for all effektivitet representerer ikke hovedmekanismen for motstand mot ugunstige forhold. Faktisk er de ofte "ekstreme midler" og evolusjonert produsert i arter bare når andre metoder er umulige, fysiologiske, morfo-anatomiske eller atferdsmessige, unngå ekstreme effekter uten å omstrukturere hovedcellekemikaliet. En rekke kydelige organismer har evnen til delvis regulering av varmeveksling, dvs. på noen måter å øke strømmen av varme i kroppen eller ta den ut av overflødig. I utgangspunktet forekommer disse tilpasningene i multicellulære planter eller dyr, og i hver gruppe har sine egne spesifikasjoner.
Elementer av temperaturregulering i planter. Planter produserer liten metabolsk varme på grunn av den effektive oversettelsen av den kjemiske energien fra en former til andre, så endotermi kan ikke brukes av dem for termoregulasjon. Å være på organismer festet, må de eksistere med den termiske modusen, som er opprettet på de voksende stedene. Men tilfeldigheten av kroppens temperaturer av anlegget og mediet er imidlertid mer sannsynlig å vurdere et unntak enn regelen, på grunn av forskjellen i hastigheten på kvittering og varme. Høyere planter er moderat kalde og moderat varme EURITEMEN BELTS. Det termiske regimet av planter er svært volatile. Temperaturen på forskjellige organer er forskjellig avhengig av deres plassering i forhold til hendelsesstrålene og varierer i graden av oppvarmingslag med luft (figur 14). Varmen i jordoverflaten og overflatelaget av luft er spesielt viktig for tundra og høyfjellplanter. Slingthet, sol- og puteformede former for vekst, pressingen av bladene på stikkontaktene og lokale overbærende skudd til substratet for arktiske og alpinanlegg kan betraktes som en tilpasning til bedre bruk Varme i forhold der det ikke er nok (figur 15).
Fig. fjorten. Temperatur (in ° C) av forskjellige organer av planter (fra V. Larhera, 1978).
Som en del av lufttemperaturen på anleggets høyde:
A - Plant Tundra Novosieversia Glacialis,
B - Kaktus Ferocactus Wislisenii
Fig. femten. Alpine Schilldag Plant Kachym Pangles - Gypsophila AretioDes (av K. P. Popov, E. M. Sifulina, 1994)
I dagene med variabel skyhet opplever de ovennevnte organer av planter skarpe temperaturforskjeller. For eksempel, ved en banebrytende ephemeroid av Siberian, når skyene lukker solen, kan temperaturen på bladene falle fra + (25-27) ° C til + (10-15) ° C, og så når plantene er igjen opplyst av solen, stiger til forrige nivå. I skyete vær Temperaturen på bladene og blomstene er nær den omgivende lufttemperaturen, men er oftere noen få grader under på grunn av transpirasjon. Mange planter har en forskjell i temperaturer som er merkbar selv innen ett ark. Vanligvis er toppen og kantene på bladene kaldere, så i løpet av natten avkjølt på disse stedene er duggen først kondensert og en annen er dannet. Når oppvarmet solfylte stråler Plantetemperaturen kan være betydelig høyere omgivelsestemperatur. Noen ganger når denne forskjellen mer enn 20 ° C, som for eksempel i store kjøttfulle stammer av ørkenkaktikaktene eller stengene av enkeltstående trær.
Hovedinnretningen for å vende overflødig varme og forhindre brannskader - ustovic transpirasjon. Fordampingen av 1 g vann er avledet fra en plantebutikk ca. 583 avføring (2438 J). Hvis i Hot. solfylt vær Smør denne overflaten av bladet, som Ustianen er plassert, blir arket veldig raskt døende av overoppheting og brannsår. Styrking av transpirasjon når du øker temperaturen på mediet, kjøler anlegget. Imidlertid er denne mekanismen for termoregulering bare effektivt under forhold med tilstrekkelig vannforsyning, som sjelden skjer i tørre områder.
Planter har også nær morfologisk tilpasning rettet mot å hindre overoppheting. Dette tjener en tykk oksekrops, spredning av solens stråler, en glanset overflate som bidrar til refleksjonen, en reduksjon i overflatenes absorberende stråler. Mange frokostblandinger, som for eksempel en hitch eller havregryn, i varmen som ruller arkplatene i røret, er eukalyptusbladene plassert kanten til solskinnet, fra en del av plante aridområder av løvet helt eller delvis redusert ( Saxauls, kaktus, kaktusformet melk, etc.).
I ekstremt kalde forhold, serveres noen også av noen morfologiske funksjoner Planter. De viktigste er spesielle former for vekst. Dwarf og dannelsen av skarphetsformer tillater bruk av et overjordisk lag mikroklima om sommeren og beskyttes om vinteren. Særegne planter puter. Deres halvkuleformet form er opprettet på grunn av tette forgrening og svake skudd. Bladene er bare plassert på periferien, som følge av hvilken den generelle overflaten av planten blir frelst, gjennom hvilken varmeavledning oppstår. Som kjent, fra alle geometriske former i ballen, er det minste overflateforholdet til volumet, som implementeres i form av en plante. En betydelig del av kaldbestandige planter har en mørk farge, som bidrar til å absorbere varmestrålene og varme selv under snøen. I Antarktis er temperaturen på mørkbrune lavlister over 0 ° C, selv under et lag av snø i 30 cm.
OG transpirasjon og morfologisk tilpasning Rettet mot å opprettholde termisk balanse Planter adlyder fysiske lover natur og relaterer seg til måter fysisk termoregulering. I planter er fysisk termoregulering også representert av forskjellige elementer, men generelt er effektiviteten lav og fordelt bare noen få prosent av den totale varmefluxen gjennom organismer. Disse elementene i termoregulering tillater planter å overleve under betingelser når temperaturen på mediet nærmer seg de viktigste kritiske verdiene, men kan ikke stabilisere sin felles termisk balanse. Mer viktig verdi for planter har fysiologiske mekanismer temperaturtilpasning, Forbedre deres toleranse for kulde eller overoppheting (Akkumulering av antifreeze celler, blad faller, slanking overhead deler, reduksjon i vannceller etc.).
I forskjellige faser ontogenese er det forskjellige varmebehov. I moderat belte Frø spiring oppstår vanligvis ved lavere temperaturer enn blomstrer, og en høyere temperatur er nødvendig for blomstring enn for modningsfrukter.
I henhold til graden av planter tilpasning, kan tre grupper skilles for betingelsene for tilstanden til varmeunderskuddet:
1) ikke-luktige planter - Dårlig skadet eller døende ved temperaturer som ennå ikke oppnår vannfrysingspunkter. Døden er forbundet med inaktivering av enzymer, et brudd på utvekslingen av nukleinsyrer og proteiner, permeabiliteten av membraner og opphør av strømmen av assimilater. Disse er planter av regnstropiske skoger, alger av varme hav;
2) nevoraro-resistente planter - Tolerere lave temperaturer, men dør som isen begynner å danne i vevet. Ved forekomsten av den kalde årstiden øker de konsentrasjonen av osmotisk aktive stoffer I cellulær juice og cytoplasma, som senker frysepunktet til - (5-7) ° C. Vann i celler kan avkjøles under frysepunktet uten umiddelbar isdannelse. Supercourse-staten er ustabil og varer oftest noen få timer, som imidlertid tillater planter å bære frysing. Slike er noen evergreens subtropiske planter - Lavra, sitroner, etc.;
3) isbestandig eller frostbestandig, planter - Voks i områder med sesongklima, med kalde vintre. Under alvorlige frost er de ovennevnte organer av trær og busker fryse, men bevare likevel levedyktighet, som i celler krystallinsk is Ikke dannet. Planter er forberedt for overføring av frost gradvis, som passerer førherdingen etter vekstprosesser. Herdingen er akkumulert i sukkerceller (opptil 20-30%), derivater av karbohydrater, noen aminosyrer og andre beskyttende stoffer som binder vann. I dette tilfellet øker frostmotstanden til cellene, siden relatert vann Det er vanskeligere å forsinke iskrystallene dannet i ekstracellulære rom.
Tine i midten, og spesielt på slutten av vinteren, forårsaker en rask nedgang i plantebestandighet mot frost. Etter vinterens ende går herdingen tapt. Spring Frosts som er kommet plutselig, kan skade skytingen på veksten av skudd og spesielt blomster selv i frostbestandige planter.
Ved hjelp av tilpasning til høye temperaturer, kan følgende planter av planter skilles:
1) nezarostiy planter allerede skadet på + (30-40) ° C (eukaryotiske alger, vannblomstring, bakken mesofytter);
2) skriftplanter Trekk med halvtime oppvarming til + (50-60) ° C (planter av tørre habitater med sterk isolasjon - stepper, ørkener, savann, tørre subtroper, etc.).
Noen planter opplever regelmessig effekten av branner når temperaturen kort stiger til hundrevis av grader. Branner er spesielt hyppige i Savannah, i tørre tone skoger og busk tykkelser av chaparral type. Det er tildelt en gruppe planter -Pirofitt, Brannsikkert. I trærne av Savannah på koffertene med tykk skorpe, impregnert med ildfaste stoffer, og beskytter pålidelig indre stoffer. Fruktene og frøene til pyrofyetitter har tykke, ofte hansker som knekker, blir lagt ild.
Mulighetene for regulering av temperatur i pokylotermiske dyr. Det viktigste elementet i dyr er deres mobilitet, evnen til å flytte i rommet skaper fundamentalt nye adaptive evner, inkludert i termoregulasjon. Dyrene velger aktivt habitat med gunstigere forhold.
I motsetning til planter produserer dyr med muskler mye mer fra sin egen, indre varme. Når kutte muskler frigjøres betydelig mer termisk energi enn i funksjon av andre organer og vev, siden effektiviteten av bruken av kjemisk energi for å gjøre muskelarbeidet relativt lavt. Jo kraftigere og mer aktive musklene, jo mer varme kan generere et dyr. Sammenlignet med planter, har dyr mer mangfoldige evner til å regulere, hele tiden eller midlertidig, temperaturen i sin egen kropp.
Poikilotermic Dyr forblir imidlertid som planter, ectoterm, siden det samlede nivået på deres metabolisme ikke er så høy, slik at den indre varmen er nok til å helbrede kroppen. For eksempel ved en temperatur på +37 ° C, bruker ørkenen leguanen oksygen til 7 ganger mindre enn gnagere av samme verdi. Likevel er noen av de kaustiske dyrene i stand til å opprettholde kroppstemperaturen høyere enn i miljøet. For eksempel, konkrete sommerfugler, den ledende nattlivsstilen, fly og mate på blomstene selv ved +10 ° C. Under flyet opprettholdes temperaturen på brystavdelingen ved 40-41 ° C. Andre insekter kan fly i kald luft, forvarmet deres luftfartøysmuskulatur for start, for eksempel: Locust, Humblebees, veps, bier, store nattscoops og andre humlebeiser samle nektar selv ved +5 ° C, som har kroppstemperatur 36- 38 ° C. Med opphør av aktivitet er insekter raskt avkjøling. Generer varme for oppvarming kan i noen tilfeller og reptiler. Python-kvinnen, som pakker murverk, reduserer muskler, er i stand til å øke temperaturen med 5-6 ° C i området av ytre temperaturer fra +25 til +33 ° C. Samtidig øker forbruket av oksygen det med nesten 10 ganger før grensen for reptilnivået. I kjøligere luften blir slangen trist og inaktiv.
Grunnleggende måter å regulere kroppstemperatur i Pykilotermsyr - behagelig: Endre stillingen, aktivt søk etter gunstige habitater, en rekke spesialiserte former for adferd rettet mot å skape et mikroklima (graving hull, konstruksjonen av reir, etc.).
En variabel av poser dyr kan forbedre eller svekke oppvarming på grunn av solstråling. For eksempel erstatter en ørkenflyr i den kule morgenklokken solstrålene en bred overflate av kroppen, og ved middagstid - en smal dorsal. Lizards selv høyt i fjellene under normal aktivitet kan opprettholde kroppstemperaturen, ved hjelp av oppvarming av rette solstråler og varmeoppvarmede bergarter. Ifølge forskning i Kaukasus, i en høyde på 4100 m, overskredet kroppstemperaturen til Lacerta Agilis til tider ved 29 ° C lufttemperaturen, og holdt ved 32-36 ° C. I alvorlig varme er dyrene skjult i skyggen, skjulet i nonorah, krem, etc. I ørkenene i løpet av dagen klatrer for eksempel noen typer øgler og slanger som klatrer buskene eller bryter inn i mindre oppvarmede lag med sand, unngår kontakt med en varm overflate av jorda. Lizards, om nødvendig, beveger du raskt varme overflater på bakbenene, og dermed reduserer kontakt med jorda (fig. 16). Om vinteren ser mange dyr etter asyl hvor temperaturen beveger seg mer glatt i forhold til åpne habitater. Enda mer komplekse former for oppførselen til offentlige insekter: bier, maur, termitter som bygger reir med en vel-justerbar temperatur inne i dem, nesten konstant under deres aktivitet.
Fig. seksten. Oppførselen til øgler som sparer fra den varme sandoverflaten i ørkenen
Fig. 17. Fordampende termoregulering hos dyr:
1 - Lizard - Fordampning fra slimhinnene med den åpne munnen;
2 - Antelope Suslik - Rubbing Saliva;
3 - Coyote - Fordampning fra slimhinnene under rask pusting
En rekke caotheloterey dyr fungerer effektivt og mekanisme fordampende termoregulering. En frosk i en time på +20 ° C mister på land 7770 J, som er 300 ganger mer av sitt eget varmeprodukt. Mange reptiler når temperaturen nærmer seg den øverste kritikken begynner å puste hardt eller holder munnen åpen, forsterker vannavkastningen fra slimhinnene (fig. 17). Bier som flyr i varmt vær Unngå overoppheting, fremheve en dråpevæske, fordampningen av som fjerner overflødig varme.
Til tross for en rekke muligheter for fysisk og atferdsmiddel termostat kan imidlertid kaustiske celler bare utføre i et smalt temperaturområde. På grunn av det vanlige lavt nivå Metabolisme De kan ikke gi konstantiteten til den termiske balansen og er ganske aktive bare nær de øvre temperaturgrensene for eksistens. Mastering av habitater med stadig lave temperaturer for kaldblodige dyr er vanskelig. Det er bare mulig i utviklingen. spesialisert kryofili Og i bakken er det bare tilgjengelig for små former som kan bruke de minste fordelene med mikroklimaet.
S 133. Husk.
1. Hva er habitatet?
Habitatet er en del av naturen som omgir levende organismer, og har en direkte eller indirekte innvirkning på dem.
2. Hvilke faktorer refererer til faktorer i livløs natur?
I prosessen historisk utvikling Organismer tilpasser seg et bestemt kompleks abiotiske faktorersom blir obligatoriske forhold for deres eksistens. Samtidig, i prosessen med levebrød, er organismer selv involvert i dannelsen av et abiotisk (livløs) miljø. Under fotosyntese absorberer planter karbondioksid Og oksygen skiller seg ut i atmosfæren, dyrefiltratorer renset vann, grønne plantinger hindrer jord erosjon, og planter fra legumefamilien beriker jorden med nitrogen - slike eksempler kan gis en rekke.
S 136 - 137. Spørsmål for repetisjon og oppgave.
1. Hvilke tilpasninger til omgivelsestemperaturendringer finnes i planter og dyr?
Temperaturforskjellene i hvilestedet av organismer er godt motstander - cyster, insekt dukker, plantefrø. Noen bakterier tvister er i stand til å overføre temperaturfluktuasjoner fra -273 til +140 ° C. Hercharal dyr - fugler og pattedyr - opprettholde en konstant kroppstemperatur med høy level Metabolisme, perfekt termoregulering og god termisk isolasjon. For eksempel, noen cetacean og siste, på grunn av tilstedeværelsen av et tykt lag med subkutant fett, bor i nordlige hav, hvor vanntemperaturen er konstant ca. 0 ° C. For vinteren vokser mange pattedyr mer tett pels, noen av dem (for eksempel avlinger) strømmer inn i dvalemodus. Fuglene øker massen av fjær, mange arter migrerer til varmere soner. Dyktige organismer for å beskytte seg selv og fra Økte temperaturer. På ettermiddagen i ørkenen overskrider temperaturen 60 ° C, så mange dyr er skjult i nonorah og går bare til overflaten om natten. I varmen av planten øker fordampningen fra overflaten av bladene. Mange pattedyr med overopphetingsbeskyttelse fungerer som aktivt svettevalg. Det mest imponerende eksempelet på tilpasning til høye temperaturer er alger og varmekildebakterier, hvor vanntemperaturen overstiger 70 ° C. På grunn av den spesielle strukturen av proteiner er i stand til å motstå denaturering.
2. Fortell oss om tilpasningene av levende organismer til mangel på vann.
Vann er den nødvendige delen av cellen, så mengden i en eller annen habitat bestemmer arten av vegetasjon og dyreverdenen i dette området. Noen avhengig av mengden vann i miljøet, er det også innholdet i den i kroppen av planter og dyr og deres motstand mot tørking.
Tørkebestandige planter (Spindelkamel, Saksul, Desert Wormwood) har en veldig lang, dybde på 10 eller flere rotsystemer. Deres blader er vanligvis smale og stive, med en voksflare på overflaten, noe som reduserer vanntap under fordampning. Noen planter (kaktus, mopokhodi) danner en tykk stamme med en velutviklet fotosyntetisk og vannbasert klut, og bladene blir til spines eller skalaer. En rekke urter tid til å vokse og føtter for den våte våren, og da opplever han tørke i en tilstand av frø, pærer, knoller. På en varm dag kan bladene av noen planter roteres til de hendelsesstrålene i solen "kanten", for eksempel, som det forekommer ved villsalat (negativ heliotropisme). Eukalyptus for å redusere transpirasjonen gjør også bladene til solen til solen. Slike orientering av platene beskytter kroppen mot overdreven vanntap og overoppheting. Mange dyr er også godt tilpasset reduserte fuktighetsforhold. Noen av dem drikker aldri ved hjelp av metabolsk vann og mat fra mat. Artogih beskytter mot fordampning, tett kitinsk skall, og reptiler - oroging deksler, tapte hudkjertler. Produktet av tildelinger i mange dyr er nesten vannfritt urinsyre. Det er mange behavioral Adaptation.: Natt livsstil, dvalemodus i en tørr periode, etc.
3. På grunn av hvilken del av spekteret av solstråling i planter utføres fotosyntese?
For implementeringen av fotosyntese av planter synlig del spektrum. Samtidig alger og høyere planterMed grønn fotonensitiv pigment (klorofyll), bruker du mer effektivt ekstreme spektrumseksjoner - rød-oransje og blå-lilla. Den grønne fargen på bladene skyldes det faktum at det er denne komponenten av solstråling klorofyll absorberer svakere (og reflekterer derfor mer). Brune og røde alger med flere andre lysfølsomme pigmenter er hovedsakelig justert til den blågrønne delen av spektret.
4. Fortell oss hva du vet om biologiske rytmer av levende organismer.
Den atferdsmessige og fysiologiske aktiviteten til mange organismer er preget av rytme: puste og hjerteslag, aktivitet, synkron med tidevann og senker (dvs. med månens faser), etc. Den vanligste faktoren som definerer biologiske rytmer, er belysningen som endres i løpet av dagen og sesongmessig. Planter og dyr reagerer på forholdet mellom varigheten av belysningsperioden og mørket i løpet av dagen eller sesongen. Dette fenomenet kalles fotoperiodisme. Photoperiodismen justerer de daglige og sesongmessige rytmene i organismers liv, og er også en klimatisk faktor som bestemmer livssyklusene til mange arter. I planter er fotoperiodesmen manifestert i synkronisering av blomstrende perioden og modning av frukt med perioden for den mest aktive fotosyntese; Hos dyr - i tilfeldigheten av reproduksjonsperioden med en overflod av mat, i migrering av fugler, endrer ulldekselet i pattedyr, frakt i dvalemodus, endringer i atferd, etc. Mange blomster åpne og lukkes på en viss tid; Dyr organiserer også sin daglige rutine, avhengig av belysningen (dag eller nattaktivitet). Hele linjen Biokjemiske og fysiologiske prosesser i menneskekroppen varierer med en rytme på 24 timer (søvn og våkenhet, kroppstemperatur, arteriell press, fremhever hormoner). For sesongmessige rytmer er lengden på dagslyset definert. Det avhenger av det datoene for blomstring og modning av frukt, så vel som begynnelsen av bladet faller på planter, fuglens migrering, forandring av ulldekselet i pattedyr, begynnelsen av ekteskapsesongen, forberedelse til dvalemodus, etc.
Tenk og utfør.
1. Hva klimatiske forhold Og jord er karakteristisk for din region?
Klimaet i uralene beveger seg fra moderat kontinental til det kontinentale. Kontinentalitet øker når du kjører fra vest til øst og fra nord til sør. Den store lengden på uralene fra nord til sør er manifestert i den zonale endringen av typer klimaet (de nordlige og sørlige regionene har forskjellige sirkulasjons- og strålingsmoduser). Nord ligger i Subarctic; Sør-i de sentrale tørre områdene. Kontraster mellom nord og sør blir intensivert om sommeren. gjennomsnittstemperatur Juli i nord 60-tallet - 80-tallet, i sør - 220-tallet; 240C. Om vinteren blir temperaturkontrastene glattet -220c; -200c i nord; -150C i sør. Uralene krysser følgende jord- og grønnsaksområder: Tundra, Forestandra, skog, skogsikkerhet, steppe, halvdøde. Zonaliteten her er en gruvedrift og latitudinal (preget av forskyvningen av jord- og grønnsakssonene i sør). I foten er dødenes barriere rolle (i de sørlige uralene i stedet for steppen og sørlig satellitt landskapsstoffer vanlige og semeshots). Fjell jord Urale av alle typer har vanlige trekk: 1. De har ikke kontinuerlig distribusjon, men blir avbrutt av steinete fremspring og kurumami; 2. Ha en forkortet profil og større metning av brikken. Det er betydelige forskjeller i jorddekselet når du kjører fra vest til øst (sammensetning av bergarter).
2. Hva tror du, med en konstant retningsendring i abiotiske miljøforhold, kan tilpasningen av levende organismer til disse endringene ikke være uendelig?
Abioticheskaya - vet for livet for livet, en med deg til å oppføre seg våre grunner, rundt forholdene kan endres, og tilpasningen til dem vil stenge.
3. Hvorfor gjør ytterligere kunstig belysning, øker lengden på dagslyset på fjærfe gårder og i drivhuset?
En ekstra kunstig belysning brukes på fjærfeanleggene for å øke produktets ytelse. Fugl som bor i naturlige forhold, veldig følsom for sesongmessige endringer Miljø. På høsten og vinteren er lysperioden ganske kort, på grunn av hvilken kyllingene er nesten stoppet rushing. De blir lurt slik at de gir flere egg, kunstig øker lengden på dagslyset.
Temperaturtilpasning av planter
Den funksjonelle aktiviteten til levende biologiske systemer avhenger betydelig av temperaturnivået i miljøet. Først og fremst gjelder det organismer som ikke er i stand til å opprettholde en konstant kroppstemperatur (alle planter og mange dyr). Det er i slike organismer (pallotermic) for å øke temperaturen til en viss grense påfører seg med å akselererer fysiologiske prosesser: veksthastigheter og utvikling (i insekter, reptiler), spiring av frø, vekst av blader og skudd, blomst etc.
Overdreven temperaturøkning forårsaker dødsfall av organismer på grunn av termisk denaturering av proteinmolekyler, irreversible endringer i strukturen av biologiske kolloidceller, brudd på enzymer, kraftig økning i hydrolytiske prosesser, respirasjon, etc. På den annen side, en merkbar reduksjon i temperaturen under ca ° C kan forårsake celledød og hele kroppen.
I naturlige forhold Temperaturen er svært sjelden holdt på et nivå gunstig for livet. Svaret på dette er fremveksten av spesielle enheter i planter og dyr, som svekker de skadelige effektene av temperaturvariasjoner. Dette, spesielt komplekset av egenskaper og adaptive enheter som danner passende nivå av vinterhardiness og frostbestandige planter.
- Vinterhardhet - Plantresistens mot komplekset av bivirkninger i vinterperioden (veksling av frost og tine, isskorps, linker, spray, etc.). Det er bestemt og sikret ved overgangen av planter i tilstanden av organisk fred, plasseringen av nyrene i beskyttede steder, akkumulering av energimateriale (stivelse, fett), utslipp av blader, adaptive reaksjoner av organismer.
- Frostmotstand - Evnen til celler, vev og hele planter uten skade for å bære effekten av frost. På grunn av mange fysiologiske biokjemiske enheter og egenskaper i frostbestandige planter, skjer isdannelse ved en lavere temperatur enn mindre frostbestandig, og ledsages av mindre skade.
- Kul motstand - Egenskapen til tidlige planter (ephemers og ephemeraids) vokser vellykket med lave positive temperaturer. Dette begrepet brukes også til å karakterisere termiske kjære planter (mais, agurker, vannmeloner).
Vinter- og frostmotstanden er karakteristisk for planter bare om vinteren når de klarte å skade og gå til hvile. I vegetasjonsperioden (om sommeren) kan alle planter ikke tåle selv den kortsiktige effekten av små frost.
- Herding av planter - Formasjon i planter Evnen til å utarbeide ugunstige forhold under påvirkning av de spesifikke forholdene i høstsesongen. Har en tofaset karakter. Under den første oppstår karbohydratoppsamling, omfordeling av næringsstoffer mellom organene, som bidrar til relativt varmt og solfylt vær. I den andre fasen, med en gradvis reduksjon i temperaturen, øker mengden av osmotisk aktive stoffer i vakuolene, mengden vann reduseres, tilstanden til cytoplasma - plantene endres til resten.
- Tilstand av hvile - Et kvalitativt nytt stadium av planteorganismen, som beveger vinterplanter med utbruddet av ugunstige forhold. Det er preget av opphør av synlig vekst og minimerer levetiden, slanking og dejunering av bladene og de ovennevnte organene av gresskledde stauder, dannelsen av skalaene på nyrene, det tykke lag av kutikulaen og cortexen på stengene. Inhibitorer akkumuleres i vev og celler som hemmer vekst- og formasjonsprosesser, noe som gjør plantene som ikke er i stand til å spire selv i de mest gunstige kunstige skapene, så vel som i tilfeldige høst og sår av uemplet oppvarming.
Perioden (tilstand) av dyp eller organisk fred, på grunn av den tilsvarende forberedelsen og den indre rytmen av utviklingen av planteorganismen, og perioden med tvungen hvile, hvor planter er i samsvar med den dype fred, når veksten er tvunget For å begrense de ugunstige forholdene - lav temperatur, ulempe med næringsstoffer. Tvunget fred er lett å avbryte, og skape en anlegg gunstige forhold.
Fra tilstanden av dyp fred er plantene vanskelige, siden varigheten av flertallet av dem er betydelig - til slutten av januar - februar. Utgangen fra planter fra denne tilstanden er bare mulig etter ende og utførelse i kroppen av de tilsvarende biokjemiske og fysiologiske transformasjoner forårsaket av påvirkning av perioden minus temperaturer av en viss varighet. Etter enden av hvileperioden i planter øker antall nukleinsyrer betydelig, veksthemmere forsvinner og auxins vises - stimulanter av vekstprosesser.
Evnen til å bevege seg inn i en hvilested er den nødvendige fasen av ontogenese av planter, internt på grunn av rytmiciteten av fysiologiske og biokjemiske prosesser. Denne egenskapen skjedde i planter i evolusjonsprosessen som en adaptiv respons som svar på periodiske endringer i temperaturforholdene i det ytre miljø.
Mange planter går til hvile som ikke bare om vinteren, men om sommeren. Dette er en tidlig blomstrende planter (tulipaner, crocuses, purolski). Et stort antall planter av tropiske områder, ørkener og semi-ørkener går også inn i en tilstand av sommerfred. Tilbakestillingen av forskjellig varighet er karakteristisk for ferskt kolonedfrø og frukt, knollvekster, pærer, rooteplod.
Det er metoder og teknikker som det er mulig å utlede planter fra tilstanden til dyp fred. Disse er varme bad (37-39 ° C), behandling av eterpar, som pumper bunnen av nullnålen, etc.
De termiske endringene i organismers habitat er ikke bare negative, men også en positiv effekt. Mange arter av planter som går til blomstrende og fullfører livssyklusen, trenger en periode med lave temperaturer vanligvis liten varighet på et bestemt stadium av ontogenese. Eksempler på den stimulative virkningen av lave temperaturer er:
- Prosessen med innsnevring er overgangen av spiret frø av vinteravlinger med kalde effekter i utviklingsutviklingen (dannelsen av reproduktive organer).
- Stratification - påvirkning på lavtemperaturfrø lagret under visse forhold for å forberede dem til spiring. In vivo utføres fremstillingen av frø med faste skall til spiring i den kine vinterperioden, dvs. med den obligatoriske effekten på dem, perioder med lave og minus temperaturer.
- Dannelsen av blomstrende piler med spiringpærer er kun mulig når det gjelder fortrinn ved lave temperaturer.
- En nedgang i temperaturen i kombinasjon med andre faktorer initierer overgangen av flerårige planter til en tilstand av organisk hvile, som er mest effektivt for vellykket overføring av totaliteten av ugunstige vinterfaktorer.
Frekvenshastigheten av stadiene av livssyklusen av planter og dyr, deres vekst og utvikling er vesentlig avhengig av temperaturen. Således blir den normale metabolismen i planter og caotheloterey dyr etter kald undertrykkelse (vinter dvalemodus, hvileperiode) gjenopprettes ved en temperatur bestemt for hver type, som kalles temperaturgrense for utvikling. Jo mer temperaturen på mediet overstiger terskelen, jo mer intens utviklingen av kroppen fortsetter. Å estimere mengden varme som produseres av anlegget for å fullføre den økende perioden eller passere livssyklusen til dyr eller egg til voksen personBruk en indikator på mengden effektive temperaturer (σt) oppnådd ved oppsummering daglig overstiger gjennomsnittlig daglig temperatur Luften av en viss mengde av den som tilsvarer temperaturgrensen for utvikling.
Terskeletemperaturen på vegetasjonen av vegetasjonen til de fleste av vegetasjonsrepresentantene til den moderate sonen anses å oppnå den gjennomsnittlige dagstemperaturen på 5 ° C, for dyrkede planter - 10 ° C, for termisk kjærlighet - 15 ° C, for larver av de fleste dyr - ca ° C.
Fra sådd til modnefrø, krever forskjellige planter forskjellige mengder effektive temperaturer, hvor verdien kan binde seg endres fra klimasituasjonen og kroppens biologiske egenskaper (fanen):
Temperaturtilpasning av dyr
Sammenlignet med planter, har dyr mer mangfoldige evner for å regulere kroppstemperaturen, nemlig:
- ved kjemisk termoregulering - en aktiv endring i størrelsen på varmeprodukt ved å øke stoffskiftet;
- ved fysisk termoregulering - En endring i nivået av varmeoverføring basert på utviklingen av varmebeskyttelsesdeksel, spesielle enheter av et kroneanlegg, fordelingen av fettbestander, spesielt i det brune vevet, etc.
I tillegg beskytter noen funksjoner av dyreadferd også deres eksistens i byttebare miljømiljøer: valget av plass med gunstige mikroklimatiske forhold - bryte inn i sanden, i mink, under steiner (dyr av varme stepper og ørkener), aktivitet i en viss periode av dagen (slanger, tushkars, susliki), bygging av lagringsanlegg, reir, etc.
En av de viktigste progressive enhetene er evnen til termoregulering av kroppen i pattedyr og fugler, deres varmbloddhet. På grunn av denne miljøvennlige tilpasningen er høyere dyr relativt uavhengige av temperaturforholdene til mediet.
Forholdet mellom overflaten av kroppen til volumet er viktig for å opprettholde temperaturbalansen, siden mengden varme generert avhenger av kroppsvekten, og varmevekslingen utføres gjennom dekslene.
Forbindelsen mellom størrelsen og proporsjonene til legemet av dyr med temperatur-klimatiske forhold indikerer Bergman-regelen, ifølge hvilken av to nede typer varmblodig, karakterisert ved dimensjoner, større bor i et kaldere klima, så vel som ALLEPA Regel, for hvilke mange pattedyr og fugler nordlige halvkule De relative dimensjonene til lemmer og andre fremspringende deler (ører, nebber, tailings) økes til sør og reduseres i nord (for å redusere varmeoverføringen i det kalde klimaet).
Laster ...
