 |
«Стенотермные и эвритермные виды»
|
|
|
|
Вопрос №12.
«Стенотермные и эвритермные виды»
Тепловой режим — важнейшее условие существования живых организмов, так как все физиологические процессы в них возможны при определенных условиях. Главным источником тепла является солнечное излучение.
Солнечная радиация превращается в экзогенный, находящийся вне организма, источник тепла во всех случаях, когда она падает на организм и им поглощается. Сила и характер воздействия солнечного излучения зависят от географического положения и являются важными факторами, определяющими климат региона. Климат же определяет наличие и обилие видов растений и животных в данной местности.
Как к экологическому фактору, по отношению к температуре все организмы подразделяются на две группы: холодолюбивые и теплолюбивые . Холодолюбивые организмы, или криофилы , способны жить в условиях сравнительно низких температур и не выносят высоких. Характерно для представителей разных групп, например бактерий, грибов, моллюсков, членистоногих, червей и др.
У теплолюбивых, или термофилов , жизнедеятельность приурочена к условиям довольно высоких температур. Это преимущественно обитатели жарких, тропических районов Земли. Среди многочисленных беспозвоночных (насекомые, паукообразные, моллюски, черви), холодно- и теплокровных позвоночных имеется много видов и целый отряд, обитающие исключительно в тропиках.
В зависимости от ширины интервала температуры, в которой данный вид может существовать, организмы делятся на эвритермные и стенотермные . Эвритермные организмы выдерживают широкие колебания температуры, стенотермные живут лишь в узких пределах.
К эвритермным относится большинство организмов районов с континентальным климатом. Многие из них имеют покоящие стадии, переносящие особенно широкий диапазон температуры (покоящиеся яйца, цисты, куколки насекомых, находящиеся в состоянии анабиоза, взрослые животные, споры бактерий, семена растений).
|
|
|
Беспозвоночные, рыбы, амфибии и рептилии лишены способности поддерживать температуру тела в узких границах. Их называют пойкилотермными (от греч. poikilos — разный). Данных животных часто называют также эктотермными, так как они больше зависят от тепла, поступающего извне, чем от того тепла, которое образуется в обменных процессах. Характерна низкая интенсивность обмена и отсутствие механизма сохранения тепла. Раньше этих животных обычно называли холодокровными, но этот термин неточен и может вводить в заблуждение.
Птицы и млекопитающие способны поддерживать достаточно постоянную температуру тела независимо от окружающей температуры. Этих животных называют гомойотермными (от греч. homoios — подобный) или, по старой терминологии, что менее правильно, теплокровными. Гомойотермные животные относительно мало зависят от внешних источников тепла. Благодаря высокой интенсивности обмена у них вырабатывается достаточное количество тепла, которое может сохраняться. Поскольку эти животные существуют за счет внутренних источников тепла, их называют в настоящее время чаще эндотермными.
Вопрос №13.
«Тепловой преферендум, сумма эффективных температур»
Тепловой преферендум вида – это предпочитаемая температура для организма; привязанность вида к тем или иным климатическим регионам, условиям, зонам.
Значение теплового преферендума очень велико: он часто определяет особенности распространения животных в биотопах и их перемещения. Также тепловой преферендум зависит от таких факторов среды как освещенность и влажность.
|
|
|
Адаптационные процессы у животных по отношению к температуре привели к появлению пойкилотермных и гомойотермных животных.
Сумма эффективных температур — показатель, характеризующий количество тепла и выражающийся суммой средних суточных температур воздуха или почвы, превышающий определённый порог или биологический минимум температуры, необходимой для развития определённого растения.
Вопрос №14.
«Тепло как ограничивающий фактор. Адаптации к экстремально высоким и низким температурам»
Тепловой режим — важнейшее условие существования живых организмов, так как все физиологические процессы в них возможны при определенных условиях.
Живые организмы в процессе эволюции выработали различные формы адаптации к температуре, среди них морфологические, биохимические, физиологические, поведенческие и т. д.
Адаптации к высоким температурам – увеличение теплоотдачи за счет усиления испарения:
- снижение обмена веществ (у растений сокращение листовой поверхности);
- состояние покоя;
- этологические реакции животных;
- миграции.
Адаптации к низким температурам (Растения):
- Накопление сахаров в клеточном соке, что снижает температуру замерзания;
- Листопад;
- Поверхностные ткани являются плохими проводниками тепла (одревесневшие, кроющие почечные чешуи, опушение);
- Стелющиеся жизненные формы.
Адаптации к низким температурам (Животные):
Морфологические адаптации Правило Бергмана – в наиболее холодных климатах при прочих сходных экологических условиях виды гомойотермных животных, принадлежащих к определенной систематической группе, имеют более крупные размеры. Чем крупнее животное и чем меньше отношение поверхность/объем, тем меньше потери тепла через теплоотдачу. Наиболее выгодна форма шара.
Правило Аллена (следствие правила Бергмана) – у млекопитающих холодного климата уменьшается поверхность ушей и хвоста, шея и лапы становятся короче
Пример:
- лисица фенек (жаркие пустыни);
- рыжая лисица (умеренные широты) – песец;
- полярная лисица (полярные широты).
Адаптации пойкилотермных животных к низким температурам
Прогрессирующее обезвоживание и увеличение осмотического давления внутренних жидкостей тела, что снижает точку замерзания (хирономиды Арктики)
|
|
|
Снижение уровня обменных процессов (насекомые): при 0 ͦ запасов хватает на 10 дней, при – 23 ͦ на 1000 дн.
Накопление в организме животных веществ «антифризов»: у насекомых глицерин, образующийся из гликогена, снижает температуру замерзания до – 20 ͦ; у рыб (треска) образуется триметиламин (тот же эффект).
Морфологические адаптации
У животных морфологические адаптации к температуре прослеживаются четко. Под действием теплового фактора у животных формируются такие морфологические признаки, как отражательная поверхность тела, пуховой, перьевой и шерстный покровы у птиц и млекопитающих, жировые отложения. Большинство насекомых в Арктике и высоко в горах имеет темную окраску. Это способствует усиленному поглощению солнечного тепла. Третье правило (носит название правила Глогера) гласит, что окраска животных в холодном и сухом климате сравнительно светлее, чем в тёплом и влажном.
Биохимические адаптации
Биохимическая адаптация живых организмов к температуре проявляется прежде всего в изменении физико-химического состояния веществ, содержащихся в клетках и тканях.
Важным приспособлением к низким температурам является и отложение запасных питательных веществ в виде высокоэнергетических соединений — жира, масла, гликогена и др. Многие животные к зиме накапливают жир. Подкожный жировой слой обеспечивает им теплоизоляцию.
Миграции
У животных есть разнообразные поведенческие адаптации к температуре. Они проявляются в перемещениях животных в места с более благоприятными температурами (перелеты, миграции), в изменениях сроков активности, сдвигая ее на более светлое время суток и т. д.
При всем многообразии приспособлений живых организмов к воздействию неблагоприятных температурных условий среды выделяют три основных пути: активный, пассивный и избегание неблагоприятных температурных воздействий.
|
|
|
