Понятие адаптивных биологических ритмов
Одним из важнейших свойств географической оболочки нашей планеты является ритмичность.
Ритмичность – это повторяемость явлений через определенный промежуток времени.
Биосфера, как составляющая географической оболочки, также подчиняется этой закономерности. На жизнедеятельность организмов оказывают влияние движения небесных тел нашей Солнечной системы, изменения температуры, освещенности и влажности. Живые организмы реагируют на все эти изменения.
Приспособленческие реакции живых организмов на периодические изменения интенсивности экологических факторов называются адаптивными биологическими ритмами.
По длительности и в зависимости от причин возникновения их разделяют на суточные, приливно-отливные, сезонные, годовые и многолетние.
С биологическими адаптивными ритмами связано явление «биологических часов» - способность живых организмов реагировать на течение времени. Оно дает возможность согласовывать физиологические ритмы организмов с изменениями окружающей среды.
Суточные ритмы
Наша планета, как мы знаем, вращается вокруг собственной оси, совершая полный оборот за $ 24$ часа – сутки. Это приводит к тому, что дважды за сутки изменяется освещенность. В свою очередь это приводит к колебаниям температуры, влажности, атмосферного давления. Все эти обстоятельства оказывают влияние на активность живых организмов.
Солнечный свет определяет периодичность процессов фотосинтеза, транспирации, время раскрытия и закрытия цветков у растений. Смена дня и ночи влияет на особенности физиологических процессов у животных. Поэтому условно всех животных можно поделить на дневных и ночных. Но если условия среды изменяются, то изменяется и суточная активность организмов. Например, в условиях жарких пустынь дневные животные из-за высоких дневных температур и низкой влажности максимальную активность проявляют ночью.
Человек тоже является частью природы. Поэтому интенсивность более $100$ его жизненных функций зависит от времени суток.
Приливно-отливные ритмы
Взаимодействие Земли и Луны породило такое уникальное явление, как приливно-отливные ритмы. Особенно четко они проявляются у обитателей прибрежных участков Мирового океана (литорали).
На протяжении лунных суток, длящихся $24$ часа $50$ минут, наблюдается два прилива и два отлива. Это заставляет организмы приспосабливаться к подобной периодичной смене природных условий:
- некоторые животные (например, моллюски) зарываются в ил,
- другие – изменяют окраску тела,
- третьи – уходят дальше в океан.
У рыбы атерины-грунион с приливно-отливными ритмами связано размножение. Нерест этих рыб связан с определенной фазой Луны.
Сезонные ритмы
Сезонные ритмы вызваны вращением Земли вокруг Солнца. Из-за этого происходит изменение климата на нашей планете. Поэтому у живых организмов с определенными сезонами связаны размножение, развитие, жизненные циклы, линька, миграции, спячка, состояние покоя и периодичность вегетации у растений.
Многолетние циклы
Многолетние циклы вызваны изменениями солнечной активности и взаимодействием небесных тел нашей Солнечной системы. Примером многолетних циклов может послужить массовое размножение перелетной саранчи в отдельные годы или реакции живых организмов на периодическое (раз в $11-12$ лет) отклонение холодного Перуанского течения у берегов Южной Америки (явление «Эль-Ниньо).
Фотопериодизм
Важным условием существования живых организмов является длительность светового дня. Это один из самых стабильных экологических факторов.
Совокупность наследственных реакций живых организмов на изменения длинны светового периода суток называется фотопериодизмом.
Это свойство присуще всем организмам. Но наиболее четко оно выражено у организмов, обитающих в условиях резких сезонных изменений условий среды.
У растений в ответ на изменение длительности светового дня изменяется интенсивность синтеза фитогормонов. Это, в свою очередь регулирует рост и развитие растения.
Очень показательным является проявление фотопериодизма у перелетных птиц (сокращение длинны светового дня – сигнал к началу миграции).
