ritmuri curenților de apă și bate sinodică
Speciile care trăiesc în zona intertidale, trăiesc în condiții foarte dificile frecvența mediului. ciclu de 24 de ore a fluctuațiilor de lumină și de alți factori suprapusa maree încă alternante. Pe parcursul zilei lunar (24 ore 50 min) a observat 2 ebb tide 2 și ale cărui faze sunt deplasate zilnic aproximativ 50 min. Puterea mareelor, de asemenea, variază în mod regulat în timpul sinodică, sau lunar, luna (29,5 zile solare). De două ori pe lună (lună nouă și plin), acestea ating valoarea maximă (așa-numitele maree de primăvară).
Acest ritm complex de viață este subordonat organismelor vii în zona de coastă (fig. 64). Stridiile la reflux impact clapeta și se va opri alimentarea. Frecvența de deschidere și închidere a carcasei este păstrată la ele pentru o lungă perioadă de timp și în acvarii. Se schimbă treptat, dacă mutați acvariu în alte zone geografice, și în cele din urmă stabilite în conformitate cu noul program al mareelor, deși crustacee nu experimentează în mod direct acțiunile lor. Experimentele sugerează că restructurarea cauzată de percepția stridii a modificărilor condițiilor atmosferice care însoțesc fenomenele de maree.
pește Silverside care trăiește în largul coastei din California, folosește în ciclul de viață al înălțimii mareelor de primăvară. Cele mai mari femele tide depun ouă în marginea apei, îngropându-l în sol nisipos. Odată cu retragerea apei este ouă mature în nisip umed. Randamentul fry are loc prin două săptămîni și se lasă timp pentru următoarea maree înaltă.
Fig. 64. crabi lăutărești. Vânătoare la reflux, și așteaptă mareea în vizuini, scor namolul de intrare
Periodicitatea lunii lunare (ritm sinodică), ca un ritm endogen a fost detectată într-un număr de organisme marine și terestre. Ea se manifestă în legătură cu anumite faze ale lunii nerestovaniya viermi Polichete Palolo, reproducere crini de mare japonez, un număr de roire țânțari chironomidofaunei și mayflies. În aceste cazuri, sincronizarea se realizează prin activitatea legată de necesitatea de fertilizare. Un număr de animale detectată periodicitate egală cu luna lunară, ca răspuns la lumină, la câmpul magnetic slab în viteza de orientare. La om, conexiunea inițială este de așteptat cicluri menstruale cu lunile synodic, marcat schimbări în predilecția la sângerare la pacienții operați și așa mai departe. N. Semnificația adaptivă a majorității ritmului lunar endogen este încă necunoscut.
ritmuri anuale - unul dintre cele mai versatile în natură. Schimbări regulate în condițiile fizice în timpul anului în evoluția speciilor a cauzat o mulțime de varietate de adaptări la această periodicitate. Cele mai importante dintre acestea sunt asociate cu reproducerea, creșterea, migrația și experiența perioadele nefavorabile ale anului. La speciile cu un ciclu de viață scurtă de ritm anual în mod natural se manifestă într-un număr de generații (de exemplu, tsiklomorfoz în dafnia și rotifere).
Modificări sezoniere sunt schimbări profunde în fiziologia și comportamentul organismelor, care afectează morfologia și caracteristicile ciclului de viață (Fig. 65) lor. Caracterul adaptiv al acestor modificări este clar: datorită lor că un astfel de moment crucial în viața speciei, ca înfățișarea descendenților, este temporizat pentru a coincide cu momentul cel mai favorabil al anului, iar experiența perioadelor critice apar în starea cea mai stabilă.
Schimbările sezoniere mai clare în mediul înconjurător, mai pronunțată periodicitatea anuală a activității organismelor. Toamna frunze de toamna, o varietate de diapause, hibernare, depozitarea de grăsime, molting sezonieră, migrația și așa mai departe. Țările N. dezvoltate, mai ales în zonele cu climă temperată și rece, în timp ce locuitorii de la tropice, periodicitate sezonieră în ciclurile de viață mai puternic exprimate.
dezgheț puternic de iarnă, îngheț, de obicei, nu încalcă schimbările sezoniere de vară în plante și animale. Cu toate acestea, nu întotdeauna acuratețea debitului ciclului anual este de natură endogenă. De exemplu, numărul de semințe germina în anumite perioade ale anului, chiar după starea indusă experimental de hibernare complet, care este de a sparge „numărătoarea inversă“ în organism. Prin urmare, stimulează germinarea oricăror schimbări ale mediului asociate cu ciclurile geofizice.
În prezent, au studiat intens reacție la domeniul Geoelectromagnetic slab și mareelor atmosferice, care se schimbă în mod natural în cicluri de rotație a Pământului. Se arată că intensitatea unui număr de procese biologice corelate cu fluctuațiile acestor indicatori subtile ale stării atmosferei pe tot parcursul anului, cum ar fi activitatea motorie a insectelor, rata consumului de oxigen de tuberculi de cartofi și altele.
Astfel, debutul următoarei etape a ciclului anual în organismele vii se produce parțial ca urmare a ritmului endogen și parțial cauzate de fluctuațiile factorilor externi de mediu. Este demn de remarcat faptul că frecvența anuală nu depinde în mod direct acționează asupra corpului factorilor de mediu puternice (temperatură, umiditate, etc.) care sunt supuse variabilității meteorologice severe, și de la minore la proprietățile de activitate de viață ale mediului, care, cu toate acestea, foarte natural variază în timpul anului. Semnificația adaptivă a acestui fenomen este faptul că schimbările meteorologice pe termen scurt, posibilele lor abateri semnificative de la norma nu se schimba ritmurile biologice ale organismului, care este sincronizat cu progresul general al modificărilor în natură pe tot parcursul anului.
Unul dintre factorii de mediu mai exacte și în mod regulat schimbarea este lungimea de lumina zilei, ritmul alternând perioade întunecate și lumina zilei. Acest factor este cel mai organismelor vii, în timp util pentru anul de orientare.
Reacția la schimbările sezoniere în lungime de zi a fost numit fotoperiodism. Expresia lui nu depinde de intensitatea iluminării, dar numai pe ritmul alternând perioade întunecate și lumina zilei.
Răspunsul photoperiodic al organismelor vii este de mare importanță adaptive, ca pregătire pentru experiența condițiilor nefavorabile sau, dimpotrivă, la cea mai intensă a vieții necesită o cantitate destul de semnificativă de timp. Capacitatea de a răspunde la schimbările în lungime zi asigura ajustarea fiziologică timpurie și ciclul prignannost la schimbarea de sezon, în condițiile. Ritmul de zi și de noapte acționează ca un semnal de viitoare modificari ale factorilor climatici care au efect direct puternic asupra organismului viu (temperatură, umiditate etc.). Spre deosebire de alți factori de mediu ritm de iluminat afectează numai acele caracteristici ale fiziologiei, morfologia și comportamentul organismelor care sunt adaptări sezoniere ale ciclului lor de viață. Figurat vorbind, fotoperiodism - o reacție la viitor.
Deși fotoperiodism găsite în toate grupele taxonomice majore, nu este specific tuturor tipurilor. Exista mai multe specii cu reacție neutră photoperiodic, în care ajustarea fiziologică în ciclul de dezvoltare nu depinde de lungimea zilei. Astfel de tipuri sau dezvoltate alte modalități de gestionare a ciclului de viață (de exemplu, plante de iarnă), sau nu au nevoie să fie exact reglementarea acestuia. De exemplu, în cazul în care există foarte pronunțat modificări de sezon, cele mai multe specii nu au photoperiodism. Înflorire, rodirea și moarte frunze în copaci multe tropicale întinse în timp și în copac, în același timp, există, de asemenea, flori și fructe. În zonele cu climă temperată, specii care au realizat finaliza rapid ciclul lor de viață, și aproape niciodată nu apar în stare activă în sezoanele nefavorabile ale anului, de asemenea, nu au prezentat reacții photoperiodic, de exemplu, multe plante perene ephemeroid și efemera.
Există două tipuri de răspuns photoperiodic: zi scurtă și de lungă zi. Este cunoscut faptul că lungimea orelor de zi, cu excepția timpului de ani, depinde de localizarea geografică a zonei. specii de zi scurtă trăiesc și să crească în principal în latitudini joase, și de lungă zi - în moderat și ridicat. La speciile cu intervale mari de indivizi de Nord pot fi diferite în funcție de tipul de fotoperiodism sud. Astfel, tipul fotoperiodism - o o caracteristică sistematică a speciilor, mai degrabă decât de mediu.
La plante și animale de o zi lungă, crescând de primăvară și începutul verii zile stimulează procesele de creștere și pregătirea pentru reproducere. Scurtarea zilele a doua jumătate a verii și toamna cauza inhibarea creșterii și pregătirii pentru iarnă (Fig. 66). Astfel, îngheț trifoi și lucernă sunt mult mai mari în plantele cultivate în ziua scurt decât lung. Copaci în creștere în orașele lângă lămpi stradale, zi de toamnă este prelungită, având ca rezultat căderea frunzelor lor întârziată și acestea sunt mai predispuse la degerături.
Fig. 66. Reacția photoperiodic a insectelor: A - o zi lungă:
1 - viermele mugurelui Laspeyresia molesta;
2 - fluture alb Pieris brassicae;
3 - lingura oxalic rumicis Acronycta;
4 - Colorado gândacului Leptinotarsa decemlineata.
1 - puricele de frunze Stenocranus minutus;
2 - Mori de viermi de mătase Bombyx
Studiile au arătat că plantele de scurtă zi sunt deosebit de sensibile la fotoperioada, deoarece durata zilei, în patria lor variază pe tot parcursul anului un pic, iar schimbările climatice sezoniere pot fi foarte semnificative. specii tropicale răspuns photoperiodic pregătește anotimpurile uscate și ploioase. Unele soiuri de orez din Sri Lanka, în cazul în care variația anuală totală în lungimea zilei nu este mai mult de o oră, prinde chiar și o mică diferență în ritmul luminii, care determină timpul de înflorire.
insecte Photoperiodism poate fi nu numai o legătură directă, ci și indirectă. De exemplu, varza de rădăcină zbura iarna diapause se produce prin calitatea produselor alimentare de impact, care variază în funcție de starea fiziologică a plantei.
Durata perioadei lumina zilei, oferind o tranziție la următoarea fază de dezvoltare, se numește o lungime critică zi pentru această fază. Odată cu creșterea latitudine, lungimea critică a zilei crește. De exemplu, tranziția în diapause frunză merelor la o latitudine de 32 ° are loc pe durata perioadei lumina zilei, egal cu 14 ore, 44 ° - 16 h, la 52 ° - 18 ore lungime critică a zilei este adesea un obstacol în calea latitudinii circulație a plantelor și animalelor pentru introducerea acestora. .
plante Photoperiodism și animale - fixe genetic, proprietate determinată genetic. Totuși reacția photoperiodic are loc numai la o anumită expunere la alți factori de mediu, de exemplu, într-un anumit interval de temperatură. Pentru o combinație de condiții de mediu posibile în dispersia naturală a speciilor exotice pentru a le latitudine, indiferent de tipul fotoperiodism. De exemplu, în zonele montane pritropicheskih mulțime de plante de o zi lungă, originari din regiunile temperate.
Pentru scopuri practice, durata orelor de zi se schimbă atunci când cultivarea plantelor în sere prin controlul duratei de acoperire, crește producția de ouă de găină, reglementează proliferarea animalelor cu blană.
modele Studiind de dezvoltare sezonieră a naturii este angajată într-o ramură specială a ecologiei aplicate - fenologic (traducerea literală a greacă - știința fenomenelor).
Conform legii bioclimatice Hopkins, el a dedus în ceea ce privește condițiile din America de Nord, momentul debutului diferitelor evenimente sezoniere (fenodat) diferă cu o medie de 4 zile pe grad de latitudine, pentru fiecare altitudine de 5 ° de longitudine și 120 metri deasupra nivelului mării, adică. E. mai departe spre nord, est și deasupra terenului, sosirea ulterioară a primăverii și începutul - toamna. De asemenea, datele fenologice depind de condițiile locale (de relief, expunerea, distanta de la mare, și așa mai departe. N.). Pe teritoriul Europei, posibil debut al evenimentelor sezoniere variază pentru fiecare grad de latitudine nu 4, iar 3 zile este. Punct Conectarea pe hartă cu aceeași fenodatami obținută izoliniilor reflectând primăvara față și avansând următoarea apariție a fenomenelor sezoniere. Acest lucru are implicații importante pentru planificarea multor activități de afaceri, inclusiv lucrările agricole.