Prezentare pe tema: "Lectură 10. Lect_10_Temper_metabolizm Factori și condiții: Dificultăți în identificarea factorilor limitativi: Temperatura ca factor de mediu. Ectotherm și endoterm. "- Transcriere:
1 Lectură 10. Lect_10_Temper_metabolizm Factori și condiții. Dificultăți în identificarea factorilor limitativi. Temperatura ca factor de mediu. Ectotherm și endotermie. "Warmthread" de dinozauri. Calculul temperaturii animalului în ceea ce privește rata de creștere și greutatea corporală. Compoziția smalțului dintelui ca "paleotermometru". Dependența ratei de schimb și a ratei de creștere a temperaturii. Regula despre suma temperaturilor. Dependența ratei metabolice la greutatea corporală.
2 FACTORI (condiții și resurse), METABOLISM
3 Dificultăți în identificarea factorilor limitativi Hypericum perforatum și Chrysolina quadrigemina photos.org/en/Wildflowers/Picture_of_St_Johns_wort/
4 ca temperatura mediului ambiant și endoterma Ektotermy factor „organisme poikilothermic“ (din greacă «poikilos» -. Pestriț, variat) având diferite temperaturi „organisme homeoterme“ (din greacă «homoios» -. Același lucru) având aceeași temperatură
5 Utilizarea endotermelor de căldură eliberate în reacții exoterme efectuate de exoterme.
6 Oleat de Leipoa (Megapodius reinwardt), Australia Exemplu - găini goale
7 Megapodius reinvârte puiul cu coamă roșie (Australia)
Trannosaurus rex în starea adultă a cântărit aproximativ 5 tone. Aparent, temperatura medie a corpului său a depășit 30 ° C. Fig. de pe site: sciences.com/communiquer/g/showphoto.php/photo/1751/si/avant
11 "Căldură" a dinozaurilor. nnosaurus_rex_p jpg / 800px- Palais_de_la_Decouverte_Tyrannosaurus_rex_p jpg
12 Tăiați o coaste de tiranosaur cu straturi de creștere anuală. Cifrele indică anul de viață. Cea mai activă creștere a fost în ultimii ani. Apoi a încetinit brusc. Acest lucru poate fi văzut în inserția din dreapta sus, unde liniile după 19 ani sunt foarte apropiate una de cealaltă (secțiunea corespunzătoare este marcată ca EFS). Imagine de la: Erickson et al. Gigantismul și parametrii comparativi ai istoriei de viață a dinozaurilor tiranozauride // Nature. V P Gigantismul și parametrii comparativi ai istoriei de viață ai dinozaurilor tiranozauride
13 G = g o M 3/4 e 0.1T b G este maximul. rata de creștere (kg zi -1) M - greutatea corporală (kg) la care se atinge valoarea maximă. rata de creștere g o - constantă de normalizare T b - temperatura corpului (о С)
14 T b = 10 ln GM -3/4 / g o Temperatura corpului (T b) în funcție de viteza de creștere în greutate G și greutatea corporală M
15 Dependența temperaturii medii a dinozaurilor și a crocodililor vii (cercuri albastre) asupra greutății corporale medii în perioada de creștere maximă. Cupele goale sunt două dinozauri care nu sunt luate în considerare. Unul dintre ele (Shuvuuia deserti) este acoperit cu pene, iar celălalt (Syntarsus rhodensis), pur și simplu, cade din dependența generală. Axa x este o scală logaritmică. Gillooly J.F. Allen A.P. Charnov E.L. Fosile dinozaurilor prezic temperaturile corpului // PLoS Biol V. 4. Nr. 8. p. e248 Fosilele dinozaurilor prezic temperaturile corpului
16 Dinozaurii mici (cântărind zeci de kilograme) au avut o temperatură a corpului de aproximativ 25 o (aparent doar puțin peste temperatura medie ambiantă). În dinozaurii cântărind kg, temperatura a fost de numai 2 o mai sus, dar cu o creștere suplimentară în masă, temperatura a crescut mult mai repede și a ajuns la 35 ° la o greutate a animalelor de câteva tone.
17 Dependența vitezei de creștere maximă (g / zi), în greutate, din greutatea corporală a animalului adult (în g) pentru diferite grupe de vertebrate: reptile moderne pește, mamifer marsupial (marsupiale), mamiferele placentare (Eutheria), păsări de puiet (păsări Precocial), altricial păsări (păsări albastre) și dinozauri (pentru acestea linia de regresie este evidențiată cu caractere aldine). Literele din pătrate corespund diferitelor tipuri de dinozauri. Imagine de la articol: Erickson și colab., Modele de creștere dinozaurilor și rate rapide de creștere a aviară // Natura. V.412. P modele de creștere dinozauriană și rate rapide de creștere a aviară. orez pe următorul slide!
18 Erickson et al. Modele de creștere dinozaurilor și viteză rapidă de creștere a aviară // Nature. V.412. P modele de creștere dinozauriană și rate rapide de creștere a aviară
19 Temperatura dinozaurilor poate fi determinată prin dinți! Brachiosaurus (giraffatitan) brancai în Muzeul de Istorie Naturală din Berlin
22 Dependența ratei metabolice (și a ratei de dezvoltare) a corpului asupra temperaturii
23 k = A e-E a / RT EQUATIONUL ARENIU (ecuația lui Arrhenius) Svante Arrhenius 1894 k este constanta vitezei de reacție; E a este energia de activare; R - constanta de gaz (R = J · K -1 · mol -1) coeficient A. proporționalitatea T - temperatura absolută
24 Regula Van't Hoff Cu o creștere a temperaturii cu 10 ° C, rata de reacție crește cu un factor de 2-4 γ - coeficientul între 2 și 4 Q 10
25 Pentru animalele ectotermice de apă, dependența ratei respirației de temperatură este descrisă destul de bine de regula Van't Hoff, valorile coeficientului Q 10 sunt în limite. Pentru calcule practice, se presupune că Q 10 = 2,25
26 Viteza dezvoltării V t = 1 / D D - durata dezvoltării
27 Dependența ratei de dezvoltare asupra temperaturii este mai bine studiată la etapele de neimpozitare
28 Dependența vitezei de diviziune a ouălor în curs de dezvoltare de temperatură sevriuga V t = 1 / D A. Durata uneia divid ouălor B.Te din datele de temperatură reprezentate ca viteza axa x - că dl C. stânga axei ordonatelor - lungimea de divizare (min) Axa dreaptă este rata de fisiune min -1 Ginzburg, Detlaff, 1969
29 Ektotermy și endoterma Clear Dependența vitezei proceselor biologice de temperatura (extern) apare doar la ektotermov * Slide curs temperatura exterioară L.V.Polischuka și temperatura internă de aproximativ ektotermah, spre deosebire de, să zicem, de la noi, în special, și de la endoterme în general, este imposibil să spunem că pentru dezvoltare au nevoie de o anumită perioadă de timp. Ceea ce au nevoie este o combinație de timp și temperatură, adesea denumită timp fiziologic. Cu alte cuvinte, timpul pentru ectotermie depinde de temperatură și, dacă temperatura scade sub pragul de dezvoltare, se poate cu adevărat "opri". (M. Bigon, J. Harper, K. Townsend, Ecology, 1989, volumul 1, pag. 71)
30
31
32 Posibilitatea unei sume de reguli de temperatură
33 "Temperatură efectivă" este diferența dintre temperatura observată efectiv - t și zero zero condiționată. Suma temperaturilor este de obicei "suma temperaturilor efective", adică valorile (t - t 0)
34 Exemple: Dezvoltare Ouă de odihnă lăcustă Austroicetes cruciata începe la o temperatură de 16 aproximativ la 20 la (temperatura efectivă a 4 o) dezvoltarea ouălor (înainte de incubație prima etapa larvar) a 17,5 zile la 30 ° C (temperatura efectivă - 14 o) - 5 zile . Temperatura Cantitatea în ambele cazuri, este de 70 de grade zile
35 Exemple: Pentru caviarul păstrăv (specia trăiește la latitudini mari), "zero biologică" este de aproximativ 0 grade. Pentru dezvoltarea completă a ouălor, se cere: la o temperatură de 2 ° C pe zi, la 5 ° C - 82 zile, la 10 ° C - 41 de zile. Suma temperaturilor în toate cazurile este de 410 grade-zile.
36 De ce copacii nu cresc în tundră?
37 Distribuția pădurilor în nordul Eurasiei este limitată de suma temperaturilor efective (peste t 0 = + 10 o), dar în zilele de gradul Taimyr
38 "Lumină ca o resursă și o condiție" - cer să trec independent, folosind manualul lui Bigon etc. și manualele privind fiziologia plantelor!
39 Dependența ratei metabolice a unui organism asupra greutății corporale
40 La ce să mă bazez atunci când evaluez rolul unui anumit grup de organisme într-un ecosistem? Numărul? Biomasă? Produse? Este fluxul de energie prin această populație?
41 1 cântăreț cântărind 500 kg = boabe cântărind câte 20 g fiecare.
42 NO. Pentru 25 de mii de volete va fi nevoie de aproximativ 11 ori mai multă energie decât pentru un los
Cu cât este mai mare organismul, cu atât mai multă energie are nevoie. Comunicarea poate fi descrisă printr-o funcție de putere: Y = a W b unde: Y - rata respirației, consum sever sau oxigen pe unitatea de timp, sau direct în fluxul de unități de energie, W - greutate, a și b - coeficienții de mai mult sau mai puțin constantă un anumit grup de organisme. În forma logaritmică: lg Y = lg (a W b) = lg a + b lg W
44 gomoytermnyh animale (endoterme) la o temperatură corporală medie de 39 ° C: R h = 4,1 W pentru animale poikilothermic (ectoterme) la 20 ° C: R p = 0,14 W pentru unicelular la 20 ° C: R p = W 0.751
45
46