Lecția 26 ritmurile biologice adaptive ale organismelor, platforma de conținut

rotația Pământului în jurul axei sale de iluminare se schimbă de două ori pe zi, ceea ce duce la fluctuații de temperatură, umiditate și de alți factori abiotici care afectează activitatea organismelor. În special, lumina solară determină periodicitatea fotosintezei, plante evaporarea apei, deschiderea și închiderea de flori, etc. Schimbarea zi sau noapte și afectează procesele de viață a animalelor: .. activitatea locomotorie, metabolismul și altele.

Ritmurile sunt cauzate de rotația Lunii în jurul Pământului. Cel mai clar acestea sunt trasate la locuitorii din zona mareelor. În timpul zilei lunare (24 de ore și 50 de minute) există două ebbs și ebbs, care determină organismele să se adapteze la astfel de schimbări periodice în condițiile existenței. În timpul fluxului redus, locuitorii zonei de maree își închid cochiliile (scoici), case (barnele, niște viermi bagatoceți), sunt îngropați în nisip.

Cu ritmul mareelor ​​și al valurilor, multiplicarea unor locuitori din această zonă

Ritmurile sezoniere sunt asociate cu rotația Pământului în jurul Soarelui, ceea ce conduce la cicluri anuale ale condițiilor schimbărilor climatice. 3 În anumite organisme, perioadele de reproducere, dezvoltare, starea de odihnă de iarnă sunt legate în anumite organisme: în animale, în particular, molotarea, migrația, hibernarea și în plantele de foioase - schimbarea anuală a frunzelor. Ritmurile sezoniere afectează nu numai procesele de activitate vitală a organismelor, ci și structura lor. De exemplu, în dafinii și afidele în decurs de un an, indivizi din diferite generații schimbă în mod regulat dimensiunea corpului și caracteristicile structurii anumitor părți ale acestuia

Acestea sunt cicluri asociate cu schimbări neperiodice ale activității solare timp de câțiva ani.

Aceste ritmuri nu sunt exprimate la fel de clar ca cele sezoniere. Un exemplu de cicluri multianuale sunt multiplicarea în masă a lăcustelor migratoare și a altor animale

Ritmurile biologice - fluctuațiile schimbării și intensității proceselor și reacțiile fiziologice. Acestea se bazează pe schimbări în metabolismul sistemelor biologice, datorită influenței factorilor externi și interni. Factorii care afectează ritmul proceselor care apar într-un organism viu sunt definiți ca "sincronizatori" sau "senzori de timp".

Factorii externi includ:

- schimbare în iluminare (fotoperiodism), temperatură (termoperiodism);

- intensitatea radiației cosmice;

- ebbs și maree;

- influențe sezoniere și solare-lunare;

Factorii interni includ procesele neurohumorale care se produc într-un ritm definit, stabilit în mod hereditar și ritm.

Ritmuri fiziologice - fluctuații ciclice în diverse sisteme ale corpului. Ele formează baza vieții. Unele ritmuri sunt menținute pe tot parcursul vieții și chiar o scurtă întrerupere duce la moarte; altele apar la anumite perioade din viața individului, unele dintre ele fiind sub controlul conștiinței, iar altele apar independent de el. Procesele ritmice interacționează între ele și cu mediul extern.

Schimbările în ritmuri care depășesc norma sau apariția acestora în cazul în care nu au fost detectate anterior sunt asociate cu boli.

Ritmuri fiziologice adaptabile: circadian (diurnal) și sezoniere.

Ritmurile fiziologice adaptate s-au dezvoltat în procesul de evoluție ca o formă de adaptare a organismelor la condițiile de mediu în schimbare ciclică. Circuite ritmice

Cele mai evidente sunt acele ritmuri biologice care corespund ciclului natural zilnic - schimbarea zilei și a nopții într-o perioadă de 24 de ore. Acestea sunt așa-numitele ritmuri circadiene.

Dacă glanda pineală sau epifiza, vrabia este îndepărtată chirurgical, aceasta își pierde imediat ritmurile circadiene. Dacă epifiza este transplantată înapoi, vrabia îi găsește din nou. Dacă transplantați epifiza de la o pasăre cu alte ritmuri circadiane, beneficiarul imediat dobândește ritmuri donatoare în schimbul propriilor sale.

În ciuda distanței de 384 400 km, iar faptul că lumina (sau, mai precis, lumina soarelui reflectate de suprafața sa) 300 000 de ori mai slabă decât lumina directă a soarelui, Luna are o influență importantă, uneori misterioasă asupra comportamentului multor animale. Aceasta afectează planeta noastră cu lumina și gravitatea sa, care afectează chiar și prin nori. Investigațiile au arătat că, pentru multe animale, ritmurile lunare sunt endogene.

Zăpadă subacvatică și pește de dans

Interesante sunt, de asemenea, dansurile lunii conjugale ale crunionului (Leuresthestenuis) - peștele argintiu elegant care locuiesc pe coasta din California. Spălarea are loc de opt ori pe an, dar începe întotdeauna în a treia sau a patra noapte după luna plină, în timpul mareelor ​​de primăvară. În acest moment, peștii de reproducere sunt aruncați pe nisipul plajei și acolo încep să sară nebun și se învârt în jurul lor, ca și în dans. Bărbații, care sunt destul de abundenți pe plajă, se înfășoară în jurul corpului femelelor, fertilizând caviarul. Femelele îngrămădesc ouăle în nisip, iar apoi cu valurile și însoțite de bărbați se întorc în mare. Caviarul rămâne în nisip până la următoarea maree, care stimulează excreția minorelor, după care valurile sunt transportate înapoi în marea tânărului gourion.

Un leu adult și arțar arată ca o libelule fragilă, lentă. Numele de insecte a fost numit de larve - un prădător glutonos cu fălcile uriașe. Larva creează o fossă conică în nisip și se ascunde într-o ambuscadă de pe fundul ei, așteptând ocazia de a apuca o insectă neplăcută care sa târât în ​​ea. Un studiu realizat de un entomolog sud-african de către un medic și un medic. de la Universitatea din Rhodesia, a arătat că volumul de groapă pe care leul leușilor de furnici leagă coincide cu faza lunii și este cel mai mare în timpul lunii pline. Dar rămâne neclar modul în care Luna afectează modificările volumului foveei.

Ritmurile ritmice și anuale

Undele de șoc pe țărm și schimbarea anotimpurilor pot afecta ritmurile biologice endogene. Aceste ritmuri de maree și anuale sunt cele mai scurte și, respectiv, cele mai lungi.

Nu este surprinzător faptul că multe animale marine prezintă ritmuri biologice asociate cu mareele și recurente periodic la fiecare 12,4 ore.

Crabul verde este bine ascuns între pietre sau în crevuri atunci când fluxul se retrage. Cu toate acestea, el știe ferm că vă puteți lăsa adăpostul când apa începe din nou să acopere țărmul. Este unul dintre acele animale care trăiesc în zona de maree a coastelor mării și, apărând și ascunzându-se, demonstrează viu comportamentul ritmic.

ritmuri anuale cu o perioadă de 365 de zile sunt cauza tot felul de fenomene comportamentale, care apar doar o singură dată în cursul anului, inclusiv migrația animalelor în diferite colțuri ale globului, hibernare, și chiar schimba culoarea de pene și blănuri pentru un an.

Modificări sezoniere în vegetația Pământului, păsări, migrația, numărul de specii de animale hibernare - sunt exemple de ritmuri, cu o perioadă de un an. fluctuațiile sezoniere ale funcțiilor vitale tipice pentru oameni. De exemplu, în zonele cu climă sezonieră contrastează rata metabolică mai mare în timpul iernii decât în ​​timpul verii. Rece este un stimulator adecvat al funcției tiroidiene. Tensiunea arterială, numărul de celule roșii din sânge, hemoglobina este de obicei mai mică în sezonul cald. În primăvara și vara, cei mai mulți oameni o eficiență mai mare decât în ​​timpul iernii. Performanțe remarcabile de vârf în sport cade pe primăvară-vară și începutul toamnei. Este bine cunoscut curs ondulator multor boli, în care perioadele de exacerbare sunt înlocuite cu remisiuni lungi Astfel, tuberculoza adesea exacerbate în primăvara și ulcer peptic și ulcer duodenal - primăvara și toamna. In toamna-iarna și primăvara identifica cel mai mare număr de pacienți cu diabet zaharat insulino-dependent primare.

Pentru a rămâne treaz și pentru a rămâne activ pe parcursul iernii, animalele trebuie să mențină o temperatură constantă a corpului și, pentru aceasta, este necesară creșterea vitezei metabolice. Pentru ao mări, animalele trebuie să mănânce mai mult, dar alimentele bogate în energie în timpul iernii sunt foarte mici. Pentru unele animale, în timpul iernii, mâncarea este prea mică, drept urmare, probabilitatea de a muri de foame crește de mai multe ori.

Hibernarea de iarnă nu vine brusc. Pregătirea animalelor este nevoie de multe săptămâni, timp în care mănâncă mult și, pune straturile de grăsime, care va servi ca o rezervă de energie și va fi un mijloc de existență pe tot parcursul perioadei de hibernare. Unele specii, cum ar fi Sony ( «dormice,» «mouse-ul de dormit“, așa-numita din cauza talentele lor de hibernare, «Dormir» din franceză «dormit»), hiberna mai mult de șase luni: veveriță, care trăiesc în nordul Alaska , pot petrece până la opt luni în hibernare. O astfel de perioadă lungă de hibernare, necesită depozite semnificative de grăsime. Liliecii, de exemplu, în perioada de acumulare de grăsime poate crește greutatea generale în funcție de un sfert.

Când straturile de grăsime sunt acumulate și se apropie timpul de hibernare, animalele devin mai lente. Semnalul de hibernare la animale care cad în el este adesea o scădere la un anumit nivel de temperatură ambiantă. Când beastul adoarme, este convenabil stabilit în "apartamentul său de iarnă", se pare că adorm adânc, deși, de fapt, starea de hibernare în care este, mult mai profundă decât orice somn normal.

La animalele aflate într-o stare de hibernare, frecvența respirației scade drastic (unii șoareci fac o singură mișcare respiratorie în două ore). Același lucru se întâmplă și cu activitatea inimii (la o bâtă de 1000 bătăi pe minut, cu un zbor de până la 25 pe minut în timpul hibernării). Intensitatea circulației sângelui scade, de asemenea, atât de mult încât pielea și membrele apar reci când sunt atinse. Temperatura corporală a animalului în hibernare poate scădea la 20 ° C, adică nu este mult mai mare decât temperatura ambiantă și, prin urmare, animalele în hibernare par adesea moarte.

FOTOPERIODISMUL - reacția complexă a animalelor și plantelor la ritmul zilnic de iluminare (zi și noapte); una dintre modalitățile de a le adapta schimbărilor sezoniere. La animale, fotoperiodismul este asociat cu ritmuri biologice.

Fotoperiodismul afectează maturarea sexuală, fecunditatea, începutul și sfârșitul sezonului de împerechere, molotarea, perioadele de odihnă și activitate, migrațiile de toamnă și de primăvară etc.

Animalele sunt împărțite convențional în "zi lungă" (activă în timpul verii) și "zi scurtă" (activă în timpul iernii). Cunoașterea în acest domeniu permite să se controleze dezvoltarea animalelor, să se prevadă modificări ale numărului de populații pe parcursul anului.

În plante, ca rezultat al fotoperiodismului, se formează fitohormoni care afectează multe procese fiziologice. De exemplu, cartofii scurtează ziua ușoară se transformă rapid în formarea tuberculilor, iar tutunul cu o zi extinsă dă o fitomass mare. Fenomenul fotoperiodismului este utilizat în creșterea plantelor.

1. Învățarea abstractului.

2. Rulați testul.

1.Mecanisme de numărare a timpului în organisme vii
a) ceasul biologic
b) bioritmuri adaptive
c) proteine ​​orare
2. Alternarea regulată în timp a proceselor biologice
a) metabolismul
b) fotoperiodismul
c) ritmul biologic
3. Ritmul circadian este
a) activitatea bioelectrica a creierului
b) frunzele care cad
c) modificări diurne în temperatura corpului
4. Cele mai active zile ale bioritmilor săptămânale
a) Duminică, luni, marți
a) Marți, miercuri, joi
b) Joi, vineri, sâmbătă
5. Capacitatea maximă de lucru în timpul zilei
a) 10-12, 14-16 ore
b) 10-12, 16-18 ore
c) 14, 3-4 ore
6. Bioritmul sezonier se pronunță în următoarele păsări
a) Pui mare, stearpă
b) un dandy, un finch
c) vagin alb, ivolga
7. Ce foloseste majoritatea animalelor pentru a determina timpul de pregatire pentru hibernare?
a) relațiile sezoniere ale temperaturilor în timpul zilei și nopții
b) modificarea raportului de umiditate a aerului
c) ritmul alternării timpului întunecat și luminos al zilei
8. Photoperiodismul este
a) schimbarea ritmică a zilei și a nopții
b) răspunsul organismului la schimbările sezoniere în timpul zilei.
c) procesul fiziologic de tranziție la odihnă și plante și animale
9. Nu manifestați o reacție fotoperiodică
a) un violet dulce, un birdwriter, Boucher
b) ceapa galbenă cu două frunze
c) muguri păroase, curate de primăvară

10. Principala autoritate de reglementare a schimbărilor sezoniere în viața plantelor și animalelor este schimbarea:

a) cantitatea de alimente

Articole similare