Naida 

Eläinten lämpötilan mukautukset. Lämpötilajärjestelmä. Kasvien ja eläinten lämpötilan mukautukset

Lajien olemassaolon lämpötilarajat. Niiden sopeutumistavat lämpötilan vaihteluihin.

Lämpötila heijastaa atomien ja molekyylien keskimääräistä kineettistä nopeutta missä tahansa järjestelmässä. Eliöiden lämpötila ja siten kaikkien aineenvaihduntaa muodostavien kemiallisten reaktioiden nopeus riippuvat ympäristön lämpötilasta.

Siksi elämän olemassaolon rajat ovat lämpötiloja, joissa proteiinien normaali rakenne ja toiminta on mahdollista, keskimäärin 0 - + 50 ° C. Useilla organismeilla on kuitenkin erikoistuneet entsyymijärjestelmät, ja ne ovat sopeutuneet elämään aktiivisesti kehon lämpötiloissa, jotka ylittävät nämä rajat.

Kylmää suosivat lajit luokitellaan ekologiseen ryhmään kryofiilit. Ne voivat pysyä aktiivisina solun lämpötiloissa aina -8 ... -10 °C:seen asti, kun niiden kehon nesteet ovat alijäähtyneessä tilassa. Kryofilia on tyypillistä erilaisten maaeliöryhmien edustajille: bakteereille, sienille, jäkälälle, sammalleille, niveljalkaisille ja muille matalissa lämpötiloissa eläville olennoille: tundralla, arktisilla ja etelämantereilla, korkeilla vuorilla, kylmillä merillä jne. Laji, optimi ryhmään kuuluvat elintoiminnot, jotka rajoittuvat korkeiden lämpötilojen alueelle termofiilit. Monet mikro-organismi- ja eläinryhmät erottuvat termofiliasta, esimerkiksi sukkulamadot, hyönteisten toukat, punkit ja muut organismit, joita löytyy maaperän pinnasta kuivilla alueilla, hajoavissa orgaanisissa jäännöksissä itsekuumeneessaan jne.

Elämän olemassaolon lämpötilarajat ovat suuresti laajentuneet, kun otetaan huomioon monien lajien kestävyys piilevässä tilassa. Joidenkin bakteerien itiöt kestävät kuumennuksen +180°C:een useiden minuuttien ajan. Laboratoriokokeolosuhteissa kasvien siemenet, siitepöly ja itiöt, sukkulamadot, rotiferit, alkueläinkystat ja monet muut organismit kestivät kuivumisen jälkeen lämpötiloja, jotka olivat lähellä absoluuttista nollaa (jopa -271,16 °C), palaten sitten aktiiviseen elämään. Tässä tapauksessa sytoplasma tulee kovempaa kuin graniitti, kaikki molekyylit ovat lähes täydellisessä lepotilassa, eivätkä reaktiot ole mahdollisia. Kaikkien kehon elintärkeiden prosessien keskeyttämistä kutsutaan valekuolema. Anabioosin tilasta elävät olennot voivat palata normaaliin toimintaan vain, jos niiden solujen makromolekyylien rakenne ei ole häiriintynyt.

Merkittävä ympäristöongelma on organismeja ympäröivän ympäristön epävakaus, lämpötilojen vaihtelu. Lämpötilan muutokset johtavat myös muutoksiin makromolekyylien stereokemiallisessa spesifisyydessä: proteiinien tertiäärisessä ja kvaternaarisessa rakenteessa, nukleiinihappojen rakenteessa, kalvojen ja muiden solurakenteiden järjestäytymisessä.

Lämpötilan nousu lisää aktivaatioenergiaa omaavien molekyylien määrää. Kerroin, joka osoittaa kuinka monta kertaa reaktionopeus muuttuu, kun lämpötila muuttuu 10 °C, on Q10. Useimmissa kemiallisissa reaktioissa tämän kertoimen arvo on 2-3 (van't Hoffin laki). Voimakas lämpötilan lasku aiheuttaa vaaran sellaisesta aineenvaihdunnan hidastumisesta, jossa peruselintoimintojen suorittaminen on mahdotonta. Liiallinen aineenvaihdunnan lisääntyminen lämpötilan nousun myötä voi myös saada kehon pois toiminnasta kauan ennen entsyymien lämpötuhoa, koska ruoan ja hapen tarve kasvaa jyrkästi, mitä ei aina voida tyydyttää.

Koska eri biokemiallisten reaktioiden Kyu-arvo on erilainen, lämpötilan muutokset voivat häiritä suuresti aineenvaihdunnan tasapainoa, jos niihin liittyvien prosessien nopeudet muuttuvat eri tavoin.

Evoluution aikana elävät organismit ovat kehittäneet erilaisia ​​mukautuksia, joiden avulla ne voivat säädellä aineenvaihduntaaan ympäristön lämpötilan muuttuessa. Tämä saavutetaan kahdella tavalla: 1) erilaiset biokemialliset ja fysiologiset muutokset (muutokset entsyymien kokoonpanossa, pitoisuudessa ja aktiivisuudessa, kuivuminen, kehon liuosten jäätymispisteen alentaminen jne.); 2) kehon lämpötilan ylläpitäminen ympäristön lämpötilaa vakaammalla tasolla, mikä sallii sen, että biokemiallisten reaktioiden vakiintunutta kulkua ei häiritä liikaa.

Lämmöntuoton lähde soluissa on kaksi eksotermistä prosessia: oksidatiiviset reaktiot ja ATP:n halkeaminen. Toisessa prosessissa vapautuva energia menee, kuten tiedetään, solun kaikkien työtoimintojen toteuttamiseen, ja hapettumisenergia menee ATP:n pelkistykseen. Mutta molemmissa tapauksissa osa energiasta, termodynamiikan toisen lain mukaan, hajoaa lämmön muodossa. Elävien organismien biokemiallisten reaktioiden sivutuotteena tuottama lämpö voi toimia merkittävänä lähteenä kehon lämpötilan nousulle.

Useimpien lajien edustajilla ei kuitenkaan ole riittävän korkeaa aineenvaihduntatasoa, eikä heillä ole mukautuksia syntyvän lämmön säilyttämiseksi. Niiden elintärkeä toiminta ja aktiivisuus riippuvat ensisijaisesti ulkopuolelta tulevasta lämmöstä ja kehon lämpötilasta - ulkoisten lämpötilojen kulusta. Tällaisia ​​organismeja kutsutaan poikiloterminen. Poikilotermia on tyypillistä kaikille mikro-organismeille, kasveille, selkärangattomille ja merkittävälle osalle sointuja.

Homeoterminen eläimet pystyvät ylläpitämään tasaisen optimaalisen ruumiinlämpötilan ympäristön lämpötilasta riippumatta.

Homeotermia on ominaista vain kahden korkeimman selkärankaisen luokan - linnuille ja nisäkkäille - edustajille. Erityinen homoiotermian tapaus - hegeroherlshya - on ominaista eläimille, jotka joutuvat lepotilaan tai stuporiin epäsuotuisana vuoden aikana. Aktiivisessa tilassa ne ylläpitävät korkeaa kehon lämpötilaa ja passiivisessa tilassa alhaisempaa, johon liittyy aineenvaihdunnan hidastuminen. Näitä ovat maa-oravat, murmelit, siilit, lepakot, makuuhiiri, swifts, hummingbirds jne. Eri lajeilla on erilaisia ​​mekanismeja, jotka varmistavat niiden lämpötasapainon ja lämpötilan säätelyn. Ne riippuvat sekä ryhmäorganisaation evoluutiotasosta että lajin elämäntavoista.

Tehokkaat lämpötilat poikilotermisten organismien kehittymiselle. Kasvien ja poikilotermisten eläinten kasvu- ja kehitysnopeuksien riippuvuus ulkolämpötiloista mahdollistaa niiden elinkaaren kulumisnopeuden laskemisen tietyissä olosuhteissa. Kylmän sorron jälkeen jokaisen lajin normaali aineenvaihdunta palautuu.prktietty lämpötila, jota kutsutaanlämpötilan kynnys kehitykselle. Mitä enemmän ympäristön lämpötila ylittää kynnysarvon, sitä intensiivisemmin kehitys etenee ja sitä nopeammin yksittäisten vaiheiden läpikulku ja organismin koko elinkaare päättyvät.

Siten geneettisen kehitysohjelman toteuttamiseksi poikilotermisten organismien on saatava tietty määrä lämpöä ulkopuolelta. Tämä lämpö mitataan tehollisten lämpötilojen summalla. Allatehokas lämpötila ymmärtää eron ympäristön lämpötilan ja organismien kehittymisen lämpötilakynnyksen välillä. Jokaiselle lajille sillä on ylärajat, koska liian korkeat lämpötilat eivät enää stimuloi, vaan estävät kehitystä.

Sekä kehityskynnys että tehollisten lämpötilojen summa ovat erilaiset kullekin lajille. Ne riippuvat lajin historiallisesta sopeutumisesta elämän olosuhteisiin. Lauhkean ilmaston kasvien siemenillä, esimerkiksi herneillä, apilalla, kehityskynnys on matala: niiden itävyys alkaa maan lämpötilassa 0 - +1 °C; eteläiset kasvit - maissi ja hirssi - alkavat itää vasta + 8 ... + 10 ° C:ssa, ja taatelipalmun siementen on lämmitettävä maaperä + 30 ° C:een kehityksen aloittamiseksi.

Tehollisten lämpötilojen summa lasketaan kaavalla:

missä X- tehollisten lämpötilojen summa, Г - ympäristön lämpötila, FROM- kehityksen kynnyslämpötila ja t on tuntien tai päivien lukumäärä, jolloin lämpötilat ylittävät kehityskynnyksen.

Tietäen minkä tahansa alueen lämpötilojen keskimääräisen kulun, on mahdollista laskea tietyn vaiheen esiintyminen tai meitä kiinnostavien lajien mahdollisten sukupolvien lukumäärä. Joten Pohjois-Ukrainan ilmasto-olosuhteissa vain yksi koisukupolvi voi lisääntyä, ja Etelä-Ukrainassa - jopa kolme, mikä on otettava huomioon kehitettäessä toimenpiteitä hedelmätarhojen suojaamiseksi tuholaisilta. Kukkivien kasvien ajankohta riippuu ajanjaksosta, jonka aikana ne saavuttavat vaadittujen lämpötilojen summan. Esimerkiksi leningradin lähistöllä kukinnan kannalta tehollisten lämpötilojen summa on 77, oxalis - 453, mansikat - 500 ja keltainen akaasia -700 ° C.

Tehollisten lämpötilojen summa, joka on saavutettava elinkaaren loppuun saattamiseksi, rajoittaa usein lajien maantieteellistä levinneisyyttä. Esimerkiksi puumaisen kasvillisuuden pohjoisraja osuu suunnilleen heinäkuun isotermeihin + 10 ... + 12°C. Pohjoisessa lämpö ei enää riitä puiden kehittymiseen, ja metsävyöhykkeen tilalle tulee puuton tundra.

Tehokkaiden lämpötilojen laskeminen on tarpeen maa- ja metsätalouden käytännössä, tuholaistorjunnassa, uusien lajien käyttöönotossa jne. Ne tarjoavat ensimmäisen, likimääräisen perustan ennusteiden tekemiseen. Kuitenkin monet muut tekijät vaikuttavat organismien leviämiseen ja kehitykseen, joten todellisuudessa lämpötilariippuvuudet osoittautuvat monimutkaisemmiksi.

Suuri lämpötilavaihteluiden vaihteluväli on maanpäällisen ympäristön ominaispiirre. Useimmilla maa-alueilla vuorokausi- ja vuosilämpötilaamplitudit ovat kymmeniä asteita. Jopa kosteissa tropiikissa, joissa keskimääräiset kuukausilämpötilat vaihtelevat enintään 1-2 °C vuoden aikana, päivittäiset erot ovat paljon suurempia. Kongon altaassa niiden keskilämpötila on 10-12°C (maksimi +36, minimi +18°C). Ilman lämpötilan muutokset ovat erityisen merkittäviä subpolaarisilla manneralueilla ja aavikoilla. Jakutskin ympäristössä tammikuun keskilämpötila on -43°C, heinäkuun keskilämpötila +19°C ja vuosivaihtelu -64 - +35°C, eli noin 100°C. Ilman vuodenajan vaihteluväli Keski-Aasian aavikoilla on 68-77 °C ja vuorokausivaihtelu 25-38 °C. Nämä vaihtelut maan pinnalla ovat vieläkin merkittävämpiä.

Maan asukkaiden ympäristön lämpötilan muutosten kestävyys on hyvin erilainen riippuen siitä, missä elinympäristössä he elävät. Yleisesti ottaen maan organismit ovat kuitenkin paljon eurytermisempiä kuin vesieläimet.

Maan kasvien lämpötilan mukautukset. Kasvien, koska ne ovat liikkumattomia organismeja, on oltava niiden kasvupaikkoihin luodussa lämpöjärjestelmässä. Kohtalaisen kylmien ja kohtalaisen lämpimien vyöhykkeiden korkeammat kasvit ovat eurytermisiä. Ne sietävät lämpötilan vaihteluita aktiivisessa tilassa, saavuttaen 60 ° C. Jos otamme huomioon piilevän tilan, tämä amplitudi voi nousta 90 °C:seen tai enemmän. Esimerkiksi Verhojanskin ja Oimjakonin lähellä dahurian lehtikuusi kestää talven pakkaset -70 °C:seen asti. Sademetsän kasvit ovat stenotermisiä. He eivät siedä lämpötilan heikkenemistä, ja jopa +5 ... + 8 ° С positiiviset lämpötilat ovat heille kohtalokkaita. Vielä stenotermisempiä ovat jotkin ylängön napajää- ja lumikenttien kryofiiliset viher- ja piilevät, jotka elävät vain noin 0°C:n lämpötiloissa.

Kasvien lämpöjärjestelmä vaihtelee suuresti. Tärkeimmät tavat sopeutua ympäristön lämpötilan muutoksiin kasveissa ovat biokemialliset, fysiologiset ja jotkut morfologiset uudelleenjärjestelyt. Kasveille on ominaista erittäin huono kyky säädellä omaa lämpötilaansa. Aineenvaihduntaprosessissa syntyvä lämpö vapautuu nopeasti ympäristöön johtuen haihtumiseen tarvittavasta jätteestä, suuresta säteilypinnasta ja epätäydellisistä säätelymekanismeista. Ensisijainen merkitys kasvien elämässä on ulkopuolelta tuleva lämpö. Kasvin rungon ja ympäristön lämpötilojen yhteensopivuutta tulisi kuitenkin pitää pikemminkin poikkeuksena kuin sääntönä johtuen lämmön tuotannon ja vapautumisen eroista.

Auringon säteiden aiheuttaman lämmityksen aiheuttama kasvin lämpötila voi olla korkeampi kuin ympäröivän ilman ja maaperän lämpötila. Joskus tämä ero saavuttaa 24 ° C, kuten esimerkiksi tyynyn muotoinen kaktus Tephrocactus floccosus, joka kasvaa Perun Andeilla korkeudessa noin 4000 m. Voimakkaalla transpiraatiolla kasvin lämpötila tulee alhaisemmaksi kuin ilman lämpötila. Transpiraatio stomatan läpi on kasvin säätelemä prosessi. Ilman lämpötilan noustessa se kasvaa, jos tarvittava määrä vettä on mahdollista saada nopeasti lehtiin. Tämä säästää kasvin ylikuumenemiselta ja laskee sen lämpötilaa 4-6 ja joskus 10-15 ° C.

Kasvin eri elinten lämpötila on erilainen riippuen niiden sijainnista suhteessa tuleviin säteisiin ja eri lämpöasteisiin ilmakerroksiin. Maan pinnan ja pintailmakerroksen lämpö on erityisen tärkeää tundra- ja alppikasveille. Arktisten ja korkean vuoriston kasvien kyykky-, espalier- ja pehmustekasvumuotoja, ruusukkeen ja puoliruusukkeen lehtien lehtien puristamista alustaan ​​voidaan pitää niiden sopeutumisena lämmön parempaan käyttöön olosuhteissa, joissa sitä on vähän. .

Vaihtelevan pilvisyyden päivinä maanpäälliset kasvielimet kokevat voimakkaita lämpötilan laskuja. Esimerkiksi Siperian tammimetsän efemeroidissa, kun pilvet peittävät auringon, lehtien lämpötila voi laskea + 25 ... + 27 - + 10 ... + 15_ ° C, ja sitten, kun kasvit ovat jälleen auringon valaisemana, se nousee edelliselle tasolle. Pilvisellä säällä lehtien ja kukkien lämpötila on lähellä ympäristön lämpötilaa ja usein useita asteita alhaisempi. Monissa kasveissa lämpötilaero on havaittavissa jopa saman lehden sisällä. Yleensä lehtien yläosa ja reunat ovat kylmempiä, joten yön jäähtymisen aikana kastetta tiivistyy ensin näille paikoille ja muodostuu huurretta.

Malempien yö- ja korkeampien päivälämpötilojen vuorottelu (termoperiodismi) on suotuisa monille lajeille. Manneralueiden kasvit kasvavat parhaiten, jos päivittäisten vaihteluiden amplitudi on 10-15 ° C, useimmat lauhkean vyöhykkeen kasvit - amplitudilla 5-10 ° C, trooppiset - vain 3 ° C amplitudilla ja jotkut ne (villapuu, sokeriruoko, maapähkinät) - ilman päivittäistä lämpötilarytmiä.

Ontogenian eri vaiheissa lämpövaatimukset ovat erilaiset. Lauhkealla vyöhykkeellä siementen itäminen tapahtuu yleensä alhaisemmissa lämpötiloissa kuin kukinta, ja kukinta vaatii korkeampaa lämpötilaa kuin hedelmän kypsyminen.

Kasvien sopeutumisasteen mukaan äärimmäisen lämmönpuutteen olosuhteisiin voidaan erottaa kolme ryhmää:

1) ei-kylmänkestävät kasvit - vakavasti vaurioituneet tai kuolleet veden jäätymispisteen yläpuolella. Kuolema liittyy entsyymien inaktivoitumiseen, nukleiinihappojen ja proteiinien aineenvaihdunnan heikkenemiseen, kalvon läpäisevyyteen ja assimilaattien virtauksen lakkaamiseen. Nämä ovat trooppisten sademetsien kasveja, lämpimien merien leviä;

2) pakkasenkestävät kasvit - sietävät alhaisia ​​lämpötiloja, mutta kuolevat heti, kun kudoksiin alkaa muodostua jäätä. Kylmän kauden alkaessa ne lisäävät osmoottisesti aktiivisten aineiden pitoisuutta solumehlassa ja sytoplasmassa, mikä laskee jäätymispisteen -5 ... -7 ° C:seen. Soluissa oleva vesi voi jäähtyä pakkasen alapuolelle ilman välitöntä jään muodostumista. Alijäähtynyt tila on epävakaa ja kestää useimmiten useita tunteja, mikä kuitenkin sallii kasvien kestää pakkasia. Nämä ovat joitain ikivihreitä subtrooppisia lajeja. Kasvukauden aikana kaikki lehtikasvit eivät ole pakkasenkestäviä;

3) jäänkestävät tai pakkasenkestävät kasvit - kasvavat alueilla, joilla on kausiluonteinen ilmasto ja kylmät talvet. Kovien pakkasten aikana puiden ja pensaiden maanpäälliset elimet jäätyvät läpi, mutta pysyvät siitä huolimatta elinvoimaisina.

Kasveja valmistellaan hallan siirtymiseen asteittain, ja niille tehdään alustava karkaisu kasvuprosessien päätyttyä. Kovettuminen koostuu sokereiden (jopa 20-30%), hiilihydraattijohdannaisten, joidenkin aminohappojen ja muiden vettä sitovien suojaavien aineiden kerääntymisestä soluihin. Samalla solujen pakkaskestävyys kasvaa, koska sitoutunutta vettä on vaikeampi vetää pois kudoksiin muodostuneiden jääkiteiden takia. Ultrarakenteet ja entsyymit järjestetään uudelleen siten, että solut sietävät jään muodostukseen liittyvää kuivumista.

Keskitalven ja erityisesti lopputalven sulat heikentävät kasvien pakkaskestävyyttä nopeasti. Talven lepoajan päätyttyä kovettuminen häviää. Yhtäkkiä tulevat kevätpakkaset voivat vahingoittaa kasvamaan alkaneita versoja ja erityisesti kukkia jopa pakkasenkestävissä kasveissa.

Korkeisiin lämpötiloihin sopeutumisasteen mukaan voidaan erottaa seuraavat organismiryhmät:

1) ei-lämmönkestävät lajit - vaurioitunut jo + 30 ... + 40 ° C: ssa (eukaryoottiset levät, vesikukinta, maan mesofyytit);

2) lämpöä sietävät eukaryootit - kuivien elinympäristöjen kasvit, joissa on voimakas insolaatio (arot, aavikot, savannit, kuivat subtrooppiset alueet jne.); sietää puoli tuntia lämmitystä + 50 ... + 60 ° С;

3) lämmönkestävät prokaryootit - termofiiliset bakteerit ja tietyntyyppiset sinilevät, voivat elää kuumissa lähteissä + 85 ... + 90 ° С lämpötilassa.

Jotkut kasvit kärsivät säännöllisesti tulipaloista, kun lämpötila kohoaa hetkeksi satoihin asteisiin. Tulipalot ovat erityisen yleisiä savanneissa, kuivissa lehtimetsissä ja pensaissa, kuten chaparral. Siellä on joukko kasveja pyrofyytit, tulenkestävä. Savannah-puiden rungossa on paksu, tulenkestävällä aineella kyllästetty kuori, joka suojaa luotettavasti sisäisiä kudoksia. Pyrofyyttien hedelmillä ja siemenillä on paksu, usein ruskea pinta, joka halkeilee tulessa poltettaessa.

Yleisimmät mukautukset, jotka mahdollistavat ylikuumenemisen välttämisen, ovat protoplastin lämpöstabiilisuuden lisääntyminen kovettumisen seurauksena, kehon jäähtyminen lisääntyneen haihdutuksen, heijastuksen ja kasviin putoavien säteiden sironnan seurauksena kiiltävän pinnan vuoksi. vaaleiden karvojen lehtiä tai tiheää karvaisuutta ja lämmitetyn alueen vähenemistä tavalla tai toisella. Monissa palkokasvien perheen trooppisissa kasveissa, kun ilman lämpötila on yli +35 ° C, monimutkaisen lehtien lehdet taittuvat, mikä vähentää säteilyn imeytymistä puoleen. Vahvassa kesäsäteilyssä kasvavien lehtimetsien ja pensasryhmien kasveissa lehdet käännetään reunat kohti keskipäivän aurinkoa, mikä auttaa välttämään ylikuumenemisen.

Eläinten lämpötilan mukautukset. Toisin kuin kasvit, lihaksikkaat eläimet tuottavat paljon enemmän omaa sisäistä lämpöään. Lihasten supistumisen aikana vapautuu paljon enemmän lämpöenergiaa kuin muiden elinten ja kudosten toiminnan aikana, koska kemiallisen energian käytön tehokkuus lihastyön tekemiseen on suhteellisen alhainen. Mitä tehokkaampi ja aktiivisempi lihaksisto, sitä enemmän lämpöä eläin pystyy tuottamaan. Kasveihin verrattuna eläimillä on monipuolisemmat mahdollisuudet säädellä omaa ruumiinlämpöään pysyvästi tai tilapäisesti. Tärkeimmät tavat sopeutua lämpötilaan eläimillä ovat seuraavat:

1) kemiallinen lämpösäätely - aktiivinen lämmöntuotannon lisäys vastauksena ympäristön lämpötilan laskuun;

2) fyysinen lämpösäätely - lämmönsiirtotason muutos, kyky säilyttää lämpöä tai päinvastoin hajottaa sen ylimäärä. Fyysinen lämpösäätely tapahtuu eläinten rakenteen erityisten anatomisten ja morfologisten ominaisuuksien vuoksi: karvat ja höyhenet, verenkiertoelimistön laitteiden yksityiskohdat, rasvavarantojen jakautuminen, haihtuvan lämmönsiirron mahdollisuudet jne.;

3) organismien käyttäytyminen. Liikkumalla avaruudessa tai muuttamalla käyttäytymistään monimutkaisemmilla tavoilla eläimet voivat välttää aktiivisesti äärimmäisiä lämpötiloja. Monille eläimille käyttäytyminen on lähes ainoa ja erittäin tehokas tapa ylläpitää lämpötasapainoa.

Poikilotermisillä eläimillä on alhaisempi aineenvaihdunta kuin homoiotermisillä eläimillä, jopa samassa ruumiinlämpötilassa. Esimerkiksi aavikkoiguaani + 37 ° C:n lämpötilassa kuluttaa 7 kertaa vähemmän happea kuin samankokoiset jyrsijät. Poikilotermiset eläimet tuottavat vain vähän oman lämpönsä heikentyneen vaihdon vuoksi ja siksi niiden mahdollisuudet kemialliseen lämpösäätelyyn ovat mitättömät. Fyysinen lämmönsäätely on myös huonosti kehittynyt. Poikilotermien on erityisen vaikea vastustaa lämmön puutetta. Ympäristön lämpötilan laskun myötä kaikki elintärkeät prosessit hidastuvat suuresti ja eläimet joutuvat umpikujaan. Tällaisessa inaktiivisessa tilassa niillä on korkea kylmäkestävyys, jonka tarjoavat pääasiassa biokemialliset mukautukset. Aktivoituakseen eläinten on ensin saatava tietty määrä lämpöä ulkopuolelta.

Tietyissä rajoissa poikilotermiset eläimet pystyvät säätelemään ulkoisen lämmön virtausta kehoon nopeuttaen kuumenemista tai päinvastoin välttäen ylikuumenemista. Tärkeimmät keinot poikilotermisten eläinten ruumiinlämpötilan säätelyyn ovat käyttäytyminen - asennon muutos, aktiivinen suotuisten mikroilmasto-olosuhteiden etsiminen, elinympäristön muutos, joukko erikoistuneita käyttäytymismuotoja, joiden tarkoituksena on ylläpitää ympäristöolosuhteita ja luoda haluttu mikroilmasto (kaivaminen). reikiä, rakennuspesiä jne.).

Asentoa muuttamalla eläin voi lisätä tai vähentää kehon lämpenemistä auringon säteilyn vaikutuksesta. Esimerkiksi aavikon heinäsirkka altistaa kehon leveän sivupinnan auringonsäteille viileinä aamuaikoina ja kapean selkäpinnan keskipäivällä. Äärimmäisessä kuumuudessa eläimet piiloutuvat varjoon, piiloutuvat koloihin. Esimerkiksi autiomaassa päiväsaikaan jotkin liskot ja käärmelajit kiipeävät pensaissa välttäen kosketusta kuuman maanpinnan kanssa. Talvella monet eläimet hakevat suojaa, jossa lämpötilojen kulku on tasaisempaa kuin avoimissa elinympäristöissä. Sosiaalisten hyönteisten käyttäytymismuodot ovat vielä monimutkaisempia: mehiläiset, muurahaiset, termiitit, jotka rakentavat pesiä, joiden sisälle on hyvin säädelty lämpötila, lähes vakio hyönteisten toiminnan aikana.

Joissakin lajeissa havaittiin myös kyky kemialliseen lämmönsäätelyyn. Monet poikilotermiset eläimet pystyvät ylläpitämään optimaalisen kehon lämpötilan lihasten työn vuoksi, mutta moottoritoiminnan lakkaamisen myötä lämpö lakkaa tuottamasta ja haihtuu nopeasti kehosta fyysisen lämmönsäätelyn mekanismien epätäydellisyyden vuoksi. Esimerkiksi kimalaiset lämmittävät kehoa erityisillä lihassupistuksilla - vilunväristyksillä - jopa + 32 ... + 33 ° C, mikä mahdollistaa niiden nousun ja ruokkimisen viileällä säällä.

Joissakin lajeissa on myös mukautuksia lämmönsiirron vähentämiseksi tai lisäämiseksi, eli fyysisen lämpösäätelyn alkeet. Monet eläimet välttävät ylikuumenemista lisäämällä lämpöhäviötä haihtumisen kautta. Sammakko menettää maalla +20°C:ssa 7770 J tunnissa, mikä on 300 kertaa enemmän kuin sen oma lämmöntuotanto. Monet matelijat, kun lämpötila lähestyy ylempää kriittistä lämpötilaa, alkavat hengittää raskaasti tai pitävät suunsa auki, mikä lisää veden palautumista limakalvoilta.

Homeotermia kehittyi poikilotermiasta parantamalla lämmönsiirron säätelymenetelmiä. Kyky tällaiseen säätelyyn ilmentyy heikosti nuorilla nisäkkäillä ja untuvikkopoikoilla ja ilmenee täysin vain aikuisessa tilassa.

Aikuisille homoiotermisille eläimille on ominaista niin tehokas lämmöntuoton ja -tuoton säätö, että sen avulla ne voivat ylläpitää vakiona optimaalista ruumiinlämpöä kaikkina vuodenaikoina. Jokaisen lajin lämmönsäätelymekanismit ovat moninaiset ja vaihtelevat. Tämä lisää kehon lämpötilan ylläpitämismekanismin luotettavuutta. Sellainen pohjoisen asukkaat, kuten naali, valkojänis, tundrapelto, ovat normaalisti elintärkeitä ja aktiivisia kovimmissakin pakkasissa, kun ilman ja ruumiinlämpötilojen ero on yli 70 °C.

Homoiotermisten eläinten äärimmäisen korkea vastustuskyky ylikuumenemiselle osoitettiin loistavasti noin kaksisataa vuotta sitten tohtori C. Blagdenin kokeessa Englannissa. Yhdessä useiden ystävien ja koiran kanssa hän vietti 45 minuuttia kuivassa kammiossa +126°C:n lämpötilassa ilman terveysvaikutuksia. Samanaikaisesti kammioon viety lihapala osoittautui keitetyksi ja kylmä vesi, jonka haihtumista esti öljykerros, kuumennettiin kiehuvaksi.

Lämminverisellä eläimillä on erittäin hyvä kemiallinen lämmönsäätelykyky. Niille on ominaista korkea aineenvaihduntanopeus ja suuren lämmön tuotanto.

Toisin kuin poikilotermiset prosessit, kylmän vaikutuksesta homoiotermisten eläinten kehossa oksidatiiviset prosessit eivät heikkene, vaan tehostuvat erityisesti luustolihaksissa. Monilla eläimillä havaitaan lihasten vapinaa, mikä johtaa lisälämmön vapautumiseen. Lisäksi lihassolut ja monet muut kudokset lähettävät lämpöä jopa ilman työtoimintojen toteuttamista, jolloin ne tulevat erityisen lämpösäätelyäänen tilaan. Lihasten supistumisen lämpövaikutus ja lämmönsäätelysolujen sävy lisääntyvät jyrkästi ympäristön lämpötilan laskiessa.

Lisälämmön syntyessä lipidiaineenvaihdunta tehostuu erityisesti, koska neutraalit rasvat sisältävät pääasiallisen kemiallisen energian. Siksi eläinten rasvavarastot tarjoavat paremman lämmönsäätelyn. Nisäkkäillä on jopa erikoistunutta ruskeaa rasvakudosta, jossa kaikki vapautunut kemiallinen energia sen sijaan, että se muuttuisi ATP-sidoksiksi, hajoaa lämmön muodossa, eli menee lämmittämään kehoa. Ruskea rasvakudos on kehittynein kylmän ilmaston eläimissä.

Lämpötilan ylläpitäminen lämmöntuotannon lisääntymisen vuoksi vaatii suurta energiankulutusta, joten kemiallisen lämpösäätelyn lisääntyessä eläimet joko tarvitsevat suuren määrän ruokaa tai kuluttavat paljon aikaisemmin kertyneitä rasvavarastoja. Esimerkiksi pienellä pässillä on poikkeuksellisen korkea aineenvaihduntanopeus. Vuorotellen hyvin lyhyitä uni- ja aktiivisuusjaksoja, se on aktiivinen mihin tahansa vuorokauden aikaan, ei nuku talvella ja syö 4 kertaa oman painonsa verran päivässä. Särmien syke on jopa 1000 lyöntiä minuutissa. Samoin talven yli jäävät linnut tarvitsevat paljon ruokaa; he eivät pelkää niinkään pakkasta kuin nälkää. Hyvällä kuusen ja männyn siemensadolla ristetyt kasvattavat siis poikasia talvellakin.

Kemiallisen lämpösäätelyn vahvistamisella on siis rajansa, johtuen mahdollisuudesta saada ruokaa.

Talvisin ruuan puutteen vuoksi tämäntyyppinen lämmönsäätely on ympäristön kannalta epäedullista. Esimerkiksi se on huonosti kehittynyt kaikissa napapiirin ulkopuolella elävissä eläimissä: naaliketuissa, mursuissa, hylkeissä, jääkarhuissa, poroissa jne. Tropiikin asukkaille kemiallinen lämmönsäätely ei myöskään ole tyypillistä, koska he eivät käytännössä tarvitse lisälämmöntuotanto.

Fyysinen lämpösäätely on ekologisesti hyödyllisempää, koska kylmyyteen sopeutuminen ei tapahdu ylimääräisen lämmöntuotannon vuoksi, vaan sen säilymisen vuoksi eläimen kehossa. Lisäksi on mahdollista suojata ylikuumenemiselta tehostamalla lämmön siirtymistä ulkoiseen ympäristöön. Nisäkkäiden fylogeneettisessä sarjassa - hyönteissyöjistä lepakoihin, jyrsijöihin ja petoeläimiin - fyysisen lämmönsäätelyn mekanismit muuttuvat yhä täydellisemmiksi ja monipuolisemmiksi. Näitä ovat muun muassa ihon verisuonten refleksin supistuminen ja laajeneminen, jotka muuttavat sen lämmönjohtavuutta, muutokset turkin ja höyhenpeitteen lämpöä eristävissä ominaisuuksissa, vastavirtalämmönsiirto yksittäisten elinten verenkierrossa sekä haihtuvan lämmönsiirron säätely. .

Nisäkkäiden paksu turkki, höyhenet ja erityisesti lintujen untuvapeite mahdollistavat sen, että kehon ympärillä pysyy ilmakerros, jonka lämpötila on lähellä eläimen kehon lämpötilaa, ja vähentää siten lämpösäteilyä ulkoiseen ympäristöön. Lämmönsiirtoa säätelevät karvan ja höyhenten kaltevuus, turkin ja höyhenen kausivaihtelu. Poikkeuksellisen lämmin arktisten eläinten talviturkki mahdollistaa aineenvaihdunnan lisääntymisen kylmällä säällä ja vähentää ruuan tarvetta. Esimerkiksi jäämeren rannikolla asuvat naalit kuluttavat talvella vielä vähemmän ruokaa kuin kesällä.

Kylmän ilmaston eläimillä ihonalainen rasvakudoskerros on jakautunut koko kehoon, koska rasva on hyvä lämmöneriste. Kuuman ilmaston eläimillä tällainen rasvavarantojen jakautuminen johtaisi ylikuumenemisen aiheuttamaan kuolemaan, koska ylimääräistä lämpöä ei pystytä poistamaan, joten rasva varastoituu niihin paikallisesti, erillisiin kehon osiin, häiritsemättä lämpösäteilyä. yhteinen pinta (kamelit, rasvahäntälammas, seebu jne.).

Vastavirtalämmönvaihtojärjestelmiä, jotka auttavat ylläpitämään sisäelinten tasaista lämpötilaa, löytyy pussieläinten, laiskien, muurahaiseläinten, prosimian, hyljeeläinten, valaiden, pingviinien, kurkien jne. tassuista ja hännistä.

Tehokas mekanismi lämmönsiirron säätelyssä on veden haihtuminen hikoilun kautta tai suuontelon ja ylempien hengitysteiden kosteiden limakalvojen läpi. Koska veden höyrystymislämpö on korkea (2,3-106 J/kg), niin paljon ylimääräistä lämpöä poistuu kehosta tällä tavalla. Kyky tuottaa hikeä on hyvin erilainen eri lajeilla. Äärimmäisessä kuumuudessa ihminen voi tuottaa jopa 12 litraa hikeä vuorokaudessa ja haihduttaa lämpöä kymmenen kertaa normaalia enemmän. Erittynyt vesi on tietysti korvattava juomalla. Joillakin eläimillä haihtuminen tapahtuu vain suun limakalvojen kautta. Koiralla, jolle hengenahdistus on pääasiallinen haihtumislämmön säätelymenetelmä, hengitystiheys saavuttaa 300-400 hengitystä minuutissa. Lämpötilan säätely haihduttamalla vaatii elimistöä kuluttamaan vettä, joten se ei ole mahdollista kaikissa olosuhteissa.

Ei pieni merkitys lämpötilatasapainon ylläpitämisessä on kehon pinnan suhde sen tilavuuteen, koska loppujen lopuksi lämmöntuotannon laajuus riippuu eläimen massasta ja lämmönvaihto tapahtuu sen ihon kautta.

Eläinten ruumiin koon ja mittasuhteiden sekä elinympäristön ilmasto-olosuhteiden välinen suhde havaittiin jo 1800-luvulla. K. Bergmanin säännön mukaan, jos kaksi läheistä sukua olevaa lämminveristä eläinlajia eroavat kooltaan, niin isompi elää kylmemmässä ilmastossa ja pienempi lämpimämmässä ilmastossa. Bergman korosti, että tämä säännöllisyys ilmenee vain, jos lajit eivät eroa muista lämmönsäätelysovelluksista.

D. Allen totesi vuonna 1877, että monilla pohjoisen pallonpuoliskon nisäkkäillä ja linnuilla raajojen ja eri ulkonevien ruumiinosien (hännät, korvat, nokat) suhteellinen koko kasvaa etelää kohti. Yksittäisten kehon osien lämmönsäätelyn merkitys ei ole läheskään yhtä suuri. Ulkonevilla osilla on suuri suhteellinen pinta-ala, mikä on edullista kuumissa ilmastoissa. Monilla nisäkkäillä korvat ovat esimerkiksi erityisen tärkeitä lämpötasapainon ylläpitämisessä, koska niissä on suuri määrä verisuonia. Afrikkalaisen norsun, pienen aavikkofenek-ketun ja amerikkalaisen jäniseläinten valtavat korvat ovat muuttuneet erikoistuneiksi lämmönsäätelyelimiksi.

Kylmään sopeutuessa ilmenee pintatalouden laki, sillä rungon kompakti muoto minimipinta-ala-tilavuussuhteella on hyödyllisin lämpimänä pitämisen kannalta. Tämä on jossain määrin tyypillistä myös kasveille, jotka muodostavat tiiviitä tyynymuotoja, joiden lämmönsiirtopinta on pieni pohjoisella tundralla, napa-aavikoilla ja korkealla vuoristossa.

Lämpöveristen eläinten käyttäytymistavat lämmönvaihdon säätelemiseksi ovat yhtä tärkeitä kuin poikilotermisille eläimille, ja ne ovat myös äärimmäisen monipuolisia - asennon vaihtamisesta ja suojien etsimisestä monimutkaisten kolojen, pesien rakentamiseen, lähelle ja kaukaa muuttoon.

Kaivavien eläinten koloissa lämpötilojen kulku tasoittuu, mitä vahvempi, mitä syvemmälle kuoppa on. Keskimmäisillä leveysasteilla, 150 cm:n etäisyydellä maaperän pinnasta, jopa vuodenaikojen lämpötilanvaihtelut lakkaavat tuntemasta. Erityisen taitavasti rakennetut pesät ylläpitävät myös tasaista, suotuisaa mikroilmastoa. Tiaisen huopamaisessa pesässä, jossa on vain yksi kapea sivusisäänkäynti, on lämmintä ja kuivaa säällä kuin säällä.

Erityisen kiinnostavaa on eläinten ryhmäkäyttäytyminen lämmönsäätelyä varten. Esimerkiksi jotkut pingviinit kovassa pakkasessa ja lumimyrskyssä käpertyvät tiheään kasaan, niin sanottu "kilpikonna". Yksilöt, jotka ovat reunalla, tunkeutuvat hetken kuluttua sisään, ja "kilpikonna" hitaasti pyörii ja sekoittuu. Tällaisen klusterin sisällä lämpötila pidetään noin +37 SS jopa ankarimmissa pakkasissa. Aavikon asukkaat, kamelit, käpertyvät myös yhteen äärimmäisessä kuumuudessa painaen toistensa kylkiä vasten, mutta tällä saavutetaan päinvastainen vaikutus - estetään kehon pinnan voimakas kuumeneminen auringonsäteiden vaikutuksesta. Lämpötila eläinrypän keskellä vastaa niiden ruumiinlämpöä, +39°C, kun taas uloimpien yksilöiden selän ja sivujen turkki kuumenee +70°C:een.

Tehokkaiden kemiallisen, fysikaalisen ja käyttäytymisen lämmönsäätelymenetelmien ja kehon yleisesti korkean oksidatiivisten prosessien yhdistelmä mahdollistaa homoiotermisten eläimen lämpötasapainon ylläpitämisen ulkolämpötilan laajojen vaihteluiden taustalla.

Poikilotermian ja homoiotermian ekologiset hyödyt. lotermiset eläimet ovat aineenvaihduntaprosessien yleisen alhaisen tason vuoksi melko aktiivisia vain lähellä olemassaolon ylälämpötilarajoja. Koska niillä on vain erilliset lämmönsäätelyreaktiot, ne eivät voi varmistaa lämmönsiirron jatkuvuutta. Siksi väliaineen lämpötilan vaihteluiden aikana poikilotermisten organismien aktiivisuus on epäjatkuvaa. Elinympäristön hankinta alkaen jatkuvasti alhainen lämpötila kylmäverisille eläimille on vaikeaa. Se on mahdollista vain kylmän stenotermian kehittyessä, ja se on saatavilla maaympäristössä vain pienille muodoille, jotka pystyvät hyödyntämään mikroilmaston etuja.

Kehonlämmön alistamisella ympäristön lämpötilaan on kuitenkin useita etuja. Aineenvaihduntatason lasku kylmän vaikutuksen alaisena säästää energiakustannuksia ja vähentää jyrkästi ruoan tarvetta.

Kuivassa, kuumassa ilmastossa poikilotermisyys mahdollistaa liiallisten vesihäviöiden välttämisen, koska kehon ja ympäristön lämpötilojen välisten erojen puuttuminen käytännössä ei aiheuta lisähaihtumista. Poikilotermiset eläimet kestävät korkeita lämpötiloja helpommin ja pienemmillä energiakustannuksilla kuin homoiotermiset eläimet, jotka kuluttavat paljon energiaa ylimääräisen lämmön poistamiseen kehosta.

Homoiotermisen eläimen organismi toimii aina vain kapealla lämpötila-alueella. Näiden rajojen ulkopuolella homoiotermisten on mahdotonta ylläpitää biologista aktiivisuuttaan vaan myös kokea masentunutta tilaa, koska he ovat menettäneet kestävyyden ruumiinlämpötilan merkittäville vaihteluille. Toisaalta, koska homoiotermiset eläimet erottuvat kehon oksidatiivisten prosessien korkeasta intensiteetistä ja niillä on voimakas lämmönsäätelykeinojen kompleksi, ne voivat ylläpitää itselleen vakiolämpötilan optimia merkittävillä poikkeamilla ulkoisissa lämpötiloissa.

Lämpösäätelymekanismien toiminta vaatii korkeita energiakustannuksia, joiden täydentämiseksi eläin tarvitsee tehostettua ravintoa. Siksi eläinten ainoa mahdollinen tila, jonka ruumiinlämpö on hallinnassa, on jatkuvan aktiivisuuden tila. Kylmillä alueilla niiden leviämistä rajoittava tekijä ei ole lämpötila, vaan säännöllisen ravinnon mahdollisuus.

Terminen homeostaasi on tärkein edellytys eläinorganismin normaalille toiminnalle.

Ensinnäkin tämä koskee lämminverisiä eläimiä. Lämminveristen eläinten kehon entsyymijärjestelmät säilyttävät toimintansa tiukasti määritellyllä lämpötila-alueella, jonka optimi on lähellä fysiologista kehon lämpötilaa. Useimmille lämminverisille eläimille yli 40 °C:n lämpötilan lauhkeat vyöhykkeet ovat kohtalokkaita. Tästä lämpötilatasosta alkaa proteiinien denaturaatioprosessi, jossa katalyyttisiä ominaisuuksia omaavat proteiinit eli entsyymit ovat mukana ennen muita. Suhteessa alhaisempiin lämpötiloihin nämä aineet kestävät paremmin. 4 °C:seen jäähdyttämisen ja sen jälkeen lämpötilaolosuhteiden palauttamisen jälkeen entsyymit palauttavat aktiivisuutensa.

Negatiiviset lämpötilat ovat kuitenkin haitallisia lämminveriselle organismille toisesta syystä. Eläimen kehon pääkomponentti (vähintään 50 % elopainosta) on vesi. Joten kaloissa kehon vesipitoisuus saavuttaa 75%, linnuissa - 70%, lihotussonnien - noin 60%. Jopa ihmiskeho on noin 63-68 % vettä.

Koska solujen protoplasma on vesifaasi, negatiivisissa lämpötiloissa nestemäisestä tilasta vesi siirtyy kiinteään tilaan. Vesikiteiden muodostuminen solujen protoplasmassa ja solujen välisessä nesteessä vaikuttaa haitallisesti solu- ja solukalvoihin. Eläimet sietävät negatiivisten lämpötilojen vaikutukset sitä paremmin, mitä vähemmän vettä kehossaan ja ennen kaikkea vapaata, proteiinitonta vettä.

Yleensä talven lähestyessä suhteellinen vesipitoisuus eläinten kehossa laskee. Nämä muutokset ovat erityisen havaittavissa poikilotermisissä eläimissä. Niiden talvikestävyys paranee merkittävästi syksyllä. Esimerkiksi Alaskasta kotoisin oleva maakuoriainen Pterostichus brevicornis kestää -87 °C:n lämpötiloja useita tunteja talvella. Kesällä nämä kovakuoriaiset kuolevat jo -6 ... -7 C lämpötilassa.

Toinen tapa mukauttaa poikilotermejä negatiivisiin lämpötiloihin on jäätymisenestoaineiden kertyminen biologisiin nesteisiin.

Napapiirin ulkopuolella elävien luisten kalojen verestä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että glyseroli ei yksin riitä kylmäveristen eläinten aktiiviseen elämään arktisella alueella. Näillä kaloilla on korkea veren osmolaliteetti (300-400 milliosmoolia). Jälkimmäinen seikka alentaa veren jäätymispisteen -0,8 °C:seen. Jäämeren veden lämpötila on kuitenkin talvella -1,8°C. Siksi myös veren osmolaliteetti ei yksinään riitä selviytymiseen sellaisissa olosuhteissa.

Arktisten kalojen kehon koostumuksesta löydettiin ja eristettiin spesifisiä glykoproteiineja, joilla on jäätymisenestoominaisuuksia. Glykoproteiinit estävät jään muodostumista vedessä 0,6 %:n pitoisuudella 500 kertaa tehokkaammin kuin natriumkloridi.

Homoiotermisillä eläimillä lämpötilan pysyvyyden käsite on melko mielivaltainen. Siten nisäkkäiden ruumiinlämpötilan vaihtelut ovat merkittäviä, yli 20 °C joillakin edustajilla.

On huomionarvoista, että suurimmalle osalle lämpimässä ilmastossa elävistä eläimistä on ominaista suhteellisen laajat ruumiinlämpötilan vaihtelut. Pohjoisissa eläimissä homoiotermia on vakavampi.

Samaan lajiin kuuluvilla, mutta erilaisissa ilmasto-olosuhteissa elävillä eläinpopulaatioilla on useita erityispiirteitä. Korkeilta leveysasteilta tulevilla eläimillä on suuri ruumiinkoko verrattuna saman lajin edustajiin, mutta ne elävät alueilla, joilla on kuuma ilmasto. Tämä on yleinen biologinen sääntö, ja se näkyy selvästi monissa lajeissa (villisiat, ketut, sudet, jänikset, peura, hirvi jne.). Maantieteellisen dimorfismin sanelee se tosiasia, että kehon koon kasvu johtaa kehon pinnan suhteelliseen pienenemiseen ja siten lämpöenergiahäviöiden vähenemiseen. Saman lajin pienemmillä jäsenillä on korkeampi suhteellinen aineenvaihdunta ja energia, suurempi suhteellinen kehon pinta-ala. Siksi ne kuluttavat enemmän energiaa kehon massayksikköä kohden ja menettävät enemmän energiaa kehon sisäosan kautta. Lauhkeassa ja kuumassa ilmastossa pienillä ja keskikokoisilla eläimillä on etuja suurempiin kollegoihinsa nähden.

Päiväntasaajan aavikon, savannien ja viidakoiden asukkaat ovat sopeutuneet elämään erittäin korkeissa lämpötiloissa. Päiväntasaajan autiomaissa hiekka kuumennetaan 100 °C:seen. Mutta jopa sellaisissa äärimmäisissä lämpötiloissa voidaan tarkkailla eläinten aktiivista elämää.

Hämähäkit ja skorpionit säilyttävät ravintoaktiivisuutensa jopa 50 °C:n ilman lämpötilassa. Piophila casei -juustokärpäs kestää 52 asteen lämpötiloja. Desert Locust selviää myös korkeammissa lämpötiloissa, jopa 60 °C:ssa.

Korkeammilla leveysasteilla on ekologisia markkinarakoja, joiden ympäristön lämpötila on merkittävästi korkeampi kuin ilman lämpötila. Islannin ja Italian kuumissa lähteissä 45–55 °C:n lämpötilassa elävät monisoluiset (Scatella sp. -kärpäsen toukka), rotiferit ja amebat. Artemiamunat (Artemia saliva) kestävät vieläkin paremmin korkeita lämpötiloja. Ne pysyvät elinkelpoisina 4 tunnin kuumennuksen jälkeen 83 °C:seen.

Kalaluokan edustajista vain hammaskarpilla (Cyprinodon nevadensis) on laaja sopeutumiskyky äärimmäisiin lämpötiloihin. Hän asuu Death Valleyn (Nevada) kuumissa lähteissä, joissa veden lämpötila on 42 °C. Talvella se törmää säiliöihin, joissa vesi jäähtyy 3 °C:seen.

Rotiferit ja tardigradit ovat kuitenkin silmiinpistävimpiä niiden mukautumiskyvyn suhteen äärimmäisiin lämpötiloihin. Nämä eläinkunnan edustajat kestävät kuumenemista 15 °C:seen ja jäähdyttämistä -273 °C:seen. Selkärangattomien ainutlaatuisen korkeiden lämpötilojen kestävyyden mukautuvia mekanismeja ei ole tutkittu.

Selkärankaisten sopeutumiskyky korkeisiin ympäristön lämpötiloihin ei ole yhtä hyvä kuin selkärangattomien. Siitä huolimatta kaikkien tämäntyyppisten selkärankaisten luokkien edustajat elävät vedettömässä autiomaassa kalaa lukuun ottamatta. Useimmat aavikon matelijat ovat itse asiassa homeotermisiä. Heidän ruumiinlämpönsä vaihtelee päivän aikana kapealla alueella. Esimerkiksi skinkillä keskimääräinen ruumiinlämpö on 33°С (±1°), kaulusliskolla Crataphytus collaris -38°С ja iguaanilla vielä korkeampi - 39-40°С.

Näiden aavikon asukkaiden tappavat ruumiinlämpötilat ovat seuraavat arvot: skinkillä - 43 ° C, kaulusliskolla - 46,5 ° C, leguaanilla - 42 ° C. Päivä- ja yöeläinten aktiivisuus osuu eri lämpötila-alueille. Siksi fysiologinen ruumiinlämpö ja tappava ruumiinlämpö etologisesti eri eläinryhmissä eivät ole samoja. Yöeläinlajeilla kehon lämpötilan kriittinen taso on 43-44°C, päivälajilla 5-6°C korkeampi.

Uskotaan, että matelijoiden tappavat lämpötilat johtavat aluksi hermoston toimintahäiriöihin ja sitten hypoksiaan, koska veren hemoglobiini ei pysty sitomaan ja kuljettamaan happea.

Lintuilla - aavikon asukkailla - kehon lämpötila aktiivisen toiminnan aikana auringossa nousee 2-4 ° C ja saavuttaa 43-44 ° C. Fysiologisessa levossa lämpötila on 39-40°C. Tällainen kehon lämpötilan dynamiikka paljastui 40 °C:n tai korkeammassa ilman lämpötilassa varpusella, kardinaalilla, yöpurulla ja strutsilla.

Nisäkkäät, vaikka niillä on täydellinen lämmönsäätelymekanismi, manipuloivat myös omaa ruumiinlämpöään. Lepotilassa kamelin peräsuolen lämpötila on melko alhainen - noin 33 °C. Äärimmäisissä olosuhteissa (fyysinen työ yli 45°C:n taustalämpötilassa) eläimen ruumiinlämpö kuitenkin kohoaa 40°C:een eli 7°C ilman havaittavaa vaikutusta sen fysiologiseen tilaan ja käyttäytymiseen.

Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.

Kasvujen laaja leviäminen eri ilmastovyöhykkeillä johti erilaisiin, mukaan lukien äärimmäisiin lämpötiloihin, kiinnittymiseen. Kypsyyden mukaan alhaisiin lämpötiloihin ne jaetaan:

  • kylmyys - tse zdatnіst roslyn pitkään kestämään alhaisia ​​dodatkovі positiivisia lämpötiloja;
  • pakkasenkestävyys - rakennus rosliini, joka kestää alhaisia ​​miinuslämpötiloja;
  • talvenkestävyys - Roslynin rakennus ilman kykyä kestää epäystävällistä säätä ja pestä maksua.

Korkeiden lämpötilojen nousun mukaan Roslinien tehon edistyminen erotetaan:

  • termofiilisyys- tarve kasvattaa kasveja lämmössä kasvukauden aikana;
  • kuumuus - roslinin ylikuumenemisen sietokyvyn rakentaminen (korkeiden lämpötilojen sisäänvirtaus);
  • kuivuus - zdatnіst roslin sietää kolmea kuivuusjaksoa (vähentynyt kosteus ja maaperä sekä korkeat lämpötilat maaperässä ja maaperässä) ilman merkittäviä vaurioita elämän toiminnoille.

Evoluutioprosessissa kasvut värähtelivät eri aikoina äärilämpötiloihin asti. Stabiilisuus matalissa ja korkeissa lämpötiloissa on lajin geneettisesti määrätty merkki. Kylmyys hallitsee kuolleen alueen kasveja (ohra, kaura, pellava). Trooppiset ja subtrooppiset kasvut itävät ja kuolevat 0 - + 10 °C:n lämpötiloissa (kava, ogirki).

Vidminnosti samanlaisissa fysiologisissa prosesseissa ja klitiinin toiminnoissa matalissa lämpötiloissa voi toimia diagnostisena merkkinä rosliinien (lajit, lajikkeet) tasaisen kylmänkestävyyden tapauksessa. Roslinien stabiilisuus makuulle ennen kylmää ontogeneesin aikana. Herkkä alhaisille lämpötiloille, alkion kehitysjaksolle. Esimerkiksi maississa, joka ei kestä kylmää, se itää + 18 ° C: n lämpötilassa neljäntenä päivänä ja + 10 ° C: ssa - alle kaksitoista. Lisäksi kehon eri osat kasvavat eri tavoin reagoimaan kylmään. Joten kukat ovat herkempiä kylmälle, kyseisen lehden alemmat hedelmät ja juuren lehdet ovat herkempiä sammakoille.

Tietyntyyppisten lämpöä rakastavien roslinien kylmyyttä voi lisätä polkulla metsään ja jyrkän lämpötilan pudotuksen ruusutarhaan (matala ja normaali). Tämä injektio stimuloi rosliinin aineenvaihduntaa. Ennen stabiilisuuden lisäämismenetelmää tulisi myös halkaista stabiilimmalta vedellä, liottamalla se hivenaineisiin tai 0,25 %:iin ammoniumnitraatista. Kaataminen "sytoplasman viskositeettiin rosliinin kylmyyden suhteen" osoitettiin P. O. Shenkelin ja K. O. Badanovin kokeessa (1956). CaCl2-tason nousu nousi ja KC1-taso laski "sytoplasman viskositeetissa." viskositeetissa se johti merkittävään kylmänkestävyyden kasvuun (kuva 4.1).

Riisi. 4.1. Kationisten suolojen infuusio ja "sytoplasman viskositeetti ja kuusen lehtien stabiilisuus ennen kylmiä"

(P.O. Shenkel ja K.O. Bogdanova, 1956)

Talvikaudella pakkanen alle -20 °C on loistava näky rikkaille maille, mukaan lukien Ukraina. Huurre leviää yksittäisiin, piha- ja säkkikasveihin, joten haju kestää alhaisia ​​lämpötiloja ontogeneesin eri vaiheissa:

  • yksittäinen - nasіnnyan tai pienen roslinin silmissä (talvi);
  • hoviherrat ja bagatorichit - sipuleissa, juurikasveissa, sibuliineissa, juurakoissa, näennäisesti kypsissä kasvaimissa.

Pakkaskestävyysominaisuus on tämäntyyppisen kasvun taantuman merkki, mutta vihreän kasvun pakkaskestävyys on rikkaissa tekijöissä, edessä, mielissä, jotka pakkasen valtasivat. Lämpötilan laskeminen asteittain (0,5 - 1 °C vuodessa), jotta väliavaruuden lähellä oleva keskikenttä jäätyy. Kun jää on laskeutunut välikerrosten joukkoon merkityksettömästi, hämärän jälkeiset kasvut pelastavat ihmishenkiä. Joten esimerkiksi ilman lämpötilassa -5 ° C - -6 ° C kaalin lehdissä keskiosan jäätynyt osa löytyy välitilasta. Jään vaiheittaisella parkitsemisella välit täyttyvät vedellä, ikään kuin ne olisivat saven peitossa, ja lehdet kääntyvät normaalileirillä. Lämpötilan jyrkän laskun myötä jään liukeneminen protoplasmaan on mahdollista. Tse johtaa yleensä kuolemaan ja klitiinin kuolemaan. On myös syytä muistaa, että Persh Chergassa on niitä ruusuja tai luomuruusuja, joiden kankaissa on enemmän vettä ja vähemmän tsukr_v.

Pristosuvannya roslin minimilämpötiloihin dovkіllya kolivaєtsya kaaressa merkittäviä rajoja. Jakutian (Venäjä) "kylmänapalla", jossa lämpötila laskee edelleen -70 °C:een, järjestys on laajalle levinnyt modrina daurian, kasvua on myös Siperian yalina, mänty zvichayna, koivu, ampiainen ja muuta hyvää kotikyliä. Agrokenoosissa kasvaa "Sitninivske" -lajikkeen talvivehnä. Peitä lumella, se ei jääty pakkasessa -30 ° С asti. Pakkaskestävyyden mestareita ovat matalammat kasvut, joiden numeeriset edustajat eivät kuole harvinaisen heliumin lämpötilassa (-269 ° C).

Keskimmäiset roslin-tropiikka (pois lukien vuoristoalueet) rosliinin pakkasenkestäviä muotoja päiväsaikaan. Kaikki vesitrooppisten metsien edustajat eivät siedä pakkasta. Kavove-puu, suklaapuu, ananas ja muut trooppiset kasvut kasvavat subtrooppisilla alueilla lähellä Batumia (Mustanmeren Kaukasian rannikko) eivät voi kasvaa avoimen taivaan alla. Syy tähän ilmiöön johtuu siitä, että trooppisella vyöhykkeellä lämpötila on jälleen korkeintaan jatkuvasti korkea, mutta se voi silti olla samalla tasolla.

Trooppisten vuoristoalueiden korkeilla alueilla kastepisarat kasvavat, kuten pakkaset, kuten suurempi haju, lisää hajua kasvaa vuorilla. Pivdennoy Amerikan trooppisilla alueilla, jopa noin 1200 m merenpinnan yläpuolella, kasvaa kaakaota, vaniljaa ja ohutta kookosta. Saman alueen tasaisilla vuorilla 1200-2400 metrin korkeudessa subtrooppisen vyöhykkeen edustajat - sitrushedelmät ovat leveämpiä.Tseylonі, Yavі toscho.pystysuora vіdіgraє arvostettu rooli morozostіykostі Yavnichnichks troplyіkhnіchnіchnііn. zdatnі perenositi nevelikі pakkasta, voit bezpomilkovo stverdzhuvati scho tse meshkantsі visokogіrnih rayonіv. Butt Mauger Buti hіnne puu batkіvschinoyu yakogo Je tropіchna Pivdenna Amerikassa. OAO Kaikki yohi nähdä voimakkaana Skіdny Schilah Cordelєrіv. Visi, Yaki Anna kuori pois VMIST Khіnіn zunіvyuzhuyu vuonna Post_ynyy lämpimän ilmaston Umovs Visitoon 2000 m. TI Wi, Scho pіdnіmuzu - Visita 3400 m Rivan of the Sea, Vіdriznyyuyu ід ід отчена заковикійкістю -1 °Cst.

Subtrooppiselle vyöhykkeelle on ominaista suuri lämpötilavaihtelujen amplitudi. Joillakin alueilla talvi ei ehkä tapahdu, talvikuukausina lämpötila laskee lyhyeksi ajaksi 1-3 astetta pakkasastetta. Myös Kaukasuksen Mustanmeren rannikko tulee subtrooppiselle vyöhykkeelle, kun pakkasta talvikaudella on -10°C. Sääolosuhteissa tsgogoon saakka, subtrooppisiin kasvuihin, kesantomaalla matkojensa aikana ne voivat olla sekä hieman pakkasenkestäviä että siten pakkasenkestäviä. Esimerkiksi intialaisia ​​ja kiinalais-kiinalaisia ​​teemuotoja Kaukasuksen Mustanmeren rannikolla viljellään vain Batumin alueella (Kiinan alueella). Samanaikaisesti pivnіchno-kiinalaiset kulttuurin muodot kasvavat menestyksekkäästi Sotši-Adlerin alueella, Kaukasuksen alueen pіvnіchny-rinteillä (Maikop, Garyachiy Klyuch) ja myös navit, Taka-Karpatiassa.

Ääni, kuten tropiikissa, subtrooppissa, pakkasenkestävyydessä, myös korkeusvyöhyke näkyy selvästi. Butt voidaan leventää perunat (Solanum tuberosum) Pivdenniy Americassa, de y tähän asti ne kasvavat luonnollisissa mielissä (Giloyn saari pelastettiin Chilestä). Tsya subtrooppinen roslina on heikosti pakkasenkestävä eikä osoita rajua lämpötilan laskua -3,5 ° С: een. Samaan aikaan Andien alueilla kasvaa erilaisia ​​perunoita, jotka kestävät jopa -8 °C:n pakkaset. Deyakі muodostaa tsієї zієї moroznostіykoї kartoplі vyroshchivayutsya mіstsevіm naseleniâ na vіsoі majzhe bіlja interіchnogo snіgu.

Tіsny tähti "yazok mіzh morozostіykіstyu että geografіchnim pohodzhennyam viyavlyaєtsya Roslyn pіvnіchnoї että pomіrnoї vyöhykkeet. Zagalnovіdoma Bila akatsіya, například, Je zvichaynim näkymä roslinnostі Harkіvskoї, Pultavan että Kіrovogradskoї alueilla Ukrainan. Samaan tunnin vuonna Moskovskіy että Lenіngradskіy alueet Russie tsya Roslin mayzhe Kaukokokouksen päivälle tyypillistä Amur-samettiä ei enää käytetä Siperiassa.

Kestääkseen talvikauden ja alhaisia ​​lämpötiloja, kasvut värähtelivät useita metsiköitä. Niiden maanpäällisiin osiin kerääntyy ruokavarastoja - tsukria ja öljyjä sekä maanalaisiin - tärkkelystä. Haju vikoristovuyutsya protyazh talvella dihannya. Zukor lisää osmoottista painetta klitiinissä; zavdjaki spesifinen diї sytoplasmassa pereshkodzhaє її hyytymistä. Öljyt - poista vesi tyhjiöstä ja suojaa klitiinaa jäätymiseltä. Rosliinien esiintyminen ennen talvehtimista alhaisissa lämpötiloissa ilmenee niiden muotojen numeerisissa ominaisuuksissa ja niiden fysiologisissa voimissa. Talvehtivien puiden ja pensaiden pintaviparaatiossa tapahtuva muutos ei ole saavutettavissa vain lehtien irtoamiseen talvea varten ja kseromorfisten rakenteiden kehittymiseen. Tämän ilmentymä on mäntyhiusneulat, yalinit, yalitit.

Kseromorfismi (kreikaksi xeros - kuiva ja morphe – lomake) – morfologisten ja anatomisten merkkien jatkumo, joka rosliinissa kasvaa kuiviin mieliin.

Suojaa erilaisilta vaihteluilta ja minimilämpötila-arvoilta sekä tuhkarokkon eläviltä sisäisiltä soluilta, kambiumilta ja tuhkarokkopallon puulta. Esimerkiksi Amurin sametille asettuu askel askeleelta korkkipallo. Muut kasvut voivat olla vettä läpäisemättömiä, paksun kynsinahkakerroksen peittämiä, vielä enemmän kuivia soluja, vahvasti kehittyneitä verisuonikimppuja.

Kynsinauho – ohut, rakenteeton slick, joka kaareutuu lehtien ja nuorten varsien orvaskeden inspiraationa tuhoamattomasta lipidipolymeeristä, joka on tummutettu uusiksi vahoiksi.

Laajennettu morfologinen merkki kasvun talvikestävyydestä on maanpinnan varsien ja lehtien vinotus, sirpaleet, joten lumipeite suojaa hajua paremmin tuulelta ja pakkaselta. Peppuna voit käyttää mäntyliuskea, joka kohoaa maanpinnan yläpuolelle dekilkan metrin verran, ja vzymka puristaa vzdovzh її. PIRBNІ ROSLINII DRIKOGIR SHOCHIROGI SHIPS "IS. Ominaista Rioville Roslin Pamirulle, peräkkäiset dotshuvnya І Slanіsti, є Roshtshuvannya і Slanіsti, є Retails of the Pizzaringing of WPindiiam conservation of the Worth indquo, the willtshuvannya Kіlkosti, buthovindshuvannya Kіlkosti arvostetaan Zapillastіykostі Roslin Majuta Region Vuzlіv Kushinnya і Korenevo Ohiyki pagonit hirsineen pysyvät lähellä maata.

Roslinini, Yaki Winter Zelenim Lisches, Zdatnі їkkuvati, Со соод "азано заса за бодатики бодой клітитинной залольки (Rododenki, Mangzhursky Rhododendron). Zatuyaki zoom zamshuєchu ss tilaa Viparovoynnya, ja minulla on Specity Specity Lämpötilatila klo Serio-Twisted Leaf. Varmista kukannupuilla ja tuuli kukkanuppuilla - tämä on suuri joukko lintuja. Joillekin kasvaville kasveille on välttämätöntä, että hajut ovat läpäisseet alhaisten lämpötilojen vaiheen, jotta hedelmällisyys onnistuu. vernalisaatio on prosessi, jossa induktioprosessit rauhoittavat kylmää.

Korkeissa lämpötiloissa rakentaminen on myös tärkeää dovkilin mieleen kasvaessa. Lämpöä varten nähdään kolme rosliini- ja prokaryoottiryhmää:

  • zharostіyki - termofiiliset sinilevät ja kuumien mineraaliesiintymien bakteerit, jotka kestävät + 75 - + 100 °С lämpötiloja. Voimakkailla cym-organismeilla on korkea aineenvaihdunta, RNA:n liike klitiinissä, proteiinien stabiilisuus sytoplasmassa hyytymiselle;
  • paahtimet - Kest ja kuivat kasvupaikat (mehikasvit, dejakkikaktukset, Tovstyankovyhin kotimaan edustajat), jotka tärisevät lämmittämällä uneliailla alueilla +50 - +65 ° С. Mehikasvien lämpö selittyy sytoplasman ja klitiinien veden korkealla viskositeetilla, mikä alentaa puheen vaihtokurssia;
  • lämmönkestävä - mesofyyttiset ja vesikasvustot. Kasvun keskellä olevat mesofyytit voivat muuttaa lämpötilaa + 40 - + 47 °С ja vesikasvu - + 40 - + 42 ° С.

Roslini, juuttunut sydämeen kuumissa mielissä, filogeniikassa, he antautuivat ylikuumenemisen kuumuudelle:

  • muuttuneet pintakasvut;
  • paksumpi karvainen lehtiä tuo varsi:
  • kiiltävän lehtipinnan kehittäminen;
  • transpiraation intensiteetin lisääntyminen;
  • eteeristen pakkasten ilmaantuminen;
  • nähdä suolakiteitä, jotka rikkovat uneliaisia ​​lupauksia;
  • orgaanisten happojen kasaaminen, yakі zv" yazuyut ammoniakki ja zneshkodzhuyut yogo;
  • pystysuunnassa ja pituussuunnassa roztashuvannya lehdet ohuesti. Rakennus kestää kuuma ja kuiva ajanjakso

roslinin integroitu voima, noin "yksi heistä ryhmässä kserofyyttejä(Lisätietoja tästä ryhmästä käydään läpi osiossa "Vesi ympäristötekijänä"). Samaan aikaan selviytymismahdollisuus korkeissa lämpötiloissa on suurempi, minkä vuoksi protoplasma roikkuu lattialla. Kenelle roslin virobily laulaa pristosuvannya:

  • puoliperäisyys stіykі kuivuuteen asti juurijärjestelmän juuret, jakki saavuttavat pohjaveden, іn intensiiviset prosessit transpiraatio ja puheenvaihto, hajua ei voida syyttää triviaalista tulvasta;
  • euxerofyytti viipyä sytoplasmassa, lisätä aineenvaihduntaa, haju hyvin kestää znevodnennya ja ylikuumenemista;
  • poikilokserofity jos znevodnnі prisupinyut aineenvaihduntaprosesseja ja joutua anabioosiin.

Anabioosi (kreikkalaisen anabioosin tyyppi - kääntyminen elämään) - tulla organismiksi, jolla on jonkinlainen elämä, timcha-prosessit ovat kiinni, muuten ne ovat niin kohotettuja, että ne ilmestyvät ja näyttävät näkyvää elämää.

Pintaliikenteen muutokset voidaan saavuttaa tehokkaasti yksityisen tai kokonaisen lehtipudotuksen polulla. Tämä on kuivien alueiden eri kylien tyypillinen reaktio kuivaan maahan. Kun käytät vettä, voit tehdä vain 1/300 - 1/3000 osan höyryävistä lehdistä riittävällä vesihuollolla. Chagarniki voi myös tarvittaessa heittää lehdet pois. Tällä tavalla joissakin lajeissa transmissiivinen pinta muuttuu 3-5 kertaa. Osassa näkymiä hallitsee lehtien vääntyminen ja rypistyminen, mikä myös johtaa haihtumisen intensiteetin laskuun. Esimerkiksi kovilissa - 60%.

Kuivakasvuiset zavdyakit savimaassa tai luustomaan juurten halkeamien kautta tunkeutuvat horisontteihin, ikään kuin kostaakseen veteen, ja tällaisten kasvamien rauhannoille rakennetaan laulutunti kuivissa mielissä. Nuoret kasvut kylissä, jotka ovat itäneet meidän päivistämme, kasvavat kuivilla leikkausjuurien alueilla, jotka painavat 10 kertaa pagonien kyyhkysen. Viljakasvit sellaisissa mielissä muodostavat paksun juurijärjestelmän, joka on samanlainen kuin maan, ja niiden lankamäiset juuret tunkeutuvat metrin syvyyteen, Spivvіdnoshennia pagonіvin massan ja juurien massan väliin, ne ovat enemmän sekoittuneet juurien kuoreen, jotka kuivuvat suuremmissa kehittyvissä mielissä.

Matalan paineen maaperän tapauksessa, jos juuriston kehittymiselle ei ole tarpeeksi tilaa, tilanne muuttuu kriittiseksi. Matalapainemailla kuivuus on erityisen vaarallista roslineille, joilla on laaja juuristo (esimerkiksi maaseudulla). Luonnolliset fytokenoosit kyliin on istutettava sellaisessa mielessä, ja rypäle tiheitä puumetsikoita on istutettava asteittain istutukseen ja kuolemaan. Tätä ilmiötä on suojeltava maisemoinnin ja talvimetsien istutuksen aikana.

Roslinin keskellä näkyy kuivia paikkoja sukulentit - Bagatorichi-kasvit, joissa on mehua, m "isist-lehtiä (agaavi, aloe) tai varsi (kaktus, maitolehti). Hajuilla voi olla kyky kerätä vettä erityiseen vettä kantavaan parenkyymiin. Succulentit kasvavat, pääluokissa, Keski-alueen joutomailla Afrikka, Pivnichnoy America ja Pivdennoy tay Ukrainassa luonnollisessa kasvistossa sukulentit eivät käytännössä kasva thutolehtisten puiden ja vastaavien huonekasvien kotimaan edustajien vuoksi.

Kiinnittykäämme erityisesti korkean lämpötilan aiheuttamiin kuiviin mieliin ja terofyyttisiin muotoihin.

Terofity (tyyppi pähkinä thcros - leto) - Roslinin elämänmuoto, joka kokee epäystävällisen kohtalon ajanjakson nykyhetkellä.

Ennen terofyyttejä Välimeren vaelluksen yksitellen yrtit ovat tärkeitä, tyypillisiä märkärakkuille, napivpustel, pivden steppeille Pivnichnoi pivkul. Tällainen yhteys voidaan korjata onnistuneesti ja selviytyä alhaisista talvilämpötiloista.

Osa bakteereja, sinileviä ja jäkälää, ympärillä näkee saniaisia ​​ja sammaltaita, yksitellen näkee kuukausia venyviä kukkakasteita ja rakentaa kivisiä rakennuksia, kävellä kuivalla leirillä ja sitten johtaa elämääsi. Vzagali, anabiosis - vieläkin yleisemmin kiinnittynyt epäystävällisiin mieliin, viroblen evoluutioprosessissa. Vіn є reaktio ei vain

ylikuumeneminen, että nestehukka, mutta myös muiden epäystävällisten mielien.

Svoeridnymi pristosuvannya korkeisiin lämpötiloihin e perebuvannya protyag kuivan ajanjakson ensimmäisissä vaiheissa kehityssyklin tai timchasovyh, suoja ylikuumenemiselta ekologisia markkinaraon. Kielen ensimmäisessä vaiheessa Idea niistä, jotka osa rosliinista kestää korkeita lämpötiloja anabioositilassa tai terofyyttinä. Esimerkiksi arojen ja aavikon diakonit kokevat rockin kuumaa vuodenaikaa nykyisessä vaiheessa. Toisessa kasvutyypissä korkeiden lämpötilojen aikana he perebuvayut nähdessään maanalaisia ​​elimiä (juurakot, sipuli, cybulin ohut). Ennen niitä näkee efemeroidi-yksijuurisia (vesnaria-lähde, munanmuotoinen nauris) ja ephemeroid-bugeja (tulppaanit, krookukset, ohuet bulbat).

Roslinit säätelevät lämpötilaansa rossiyuvannya tunkkaisen energian polulla, jolloin haju estää ylikuumenemisen ja kuoleman. Roslinsin lämmönsäätelyn päämekanismit ovat:

  • toinen viprominuvannya;
  • viparovuvannya;
  • konvektio.

Noin puolet kaikesta savienergiasta putoaa sekundaarisäteilyn energian nousuun. Transpiraation itseriippuvainen fysiologinen merkitys vaikuttaa siihen, että kasvin runko jäähdyttää höyrytyksen lämpöä, Kasvun lehtien vuorovaikutuksen seurauksena terävän lämmön kanssa (konvektio) itsesäätely tapahtuu. myös kasvun lämpötilan vaihtelua.

Ale pritosuvalnі teho Roslin obmezhenі. Erittäin korkeat tai matalat lämpötilat voivat johtaa aineenvaihduntaprosessien tuhoutumiseen kasvavien kasvien ja kudosten tasolla. Krіm of sposterіgayutsya znachnі purettiin fіzіologіchnih funktsіy scho Seiso "yazanі s purettiin obmіnu nukleїnovih happoja i bіlkіv. Me deyakih vidіv Roslyn sposterіgaєtsya posileny rozpad bіlkіv i nakopichennya vuonna tkaninah rozchinnih muodoissa nіtrogenu. Například, zagibel Roslyn od visokoї lämpötila Mauger sprichinyatisya nakopichennyam amіaku, jäkättää kіntsevogo rozpadu amіnokislot tuote. Kun temperaturі, toivoa + 50 ° C: ssa pochinaєtsya denaturatsіya bіlkіv sytoplasmaan. Kun lämpötila Roslin znizhennі takozh vіdbuvayutsya rіznomanіtnі fіzіologo- bіohіmіchnі zmіni. Poshkodzhennya Roslyn kylmä suprovodzhuєtsya vtratoyu turgor, zmіnoyu koloru arkki. Ruynuvannya hlorofіlu Je naslіdkom revitty alas kuljettaa Vod Alhaisissa lämpötiloissa lämpöä rakastavilla kasvaimilla vaurioiden pääasiallinen syy on kalvojen toiminnallisen toiminnan häiriintyminen, joka johtuu bisfäärissä olevien lipidien siirtymisestä rediinikiteisestä tilasta geeliin. hajoamisprosessit hallitsevat synteesiprosesseja, siirtyvät "sytoplasman viskositeettiin". Erityisen vaarallinen - kuljettajan kuljetuksen vaurioituminen.

Tässä luokassa, luonnossa, kasvujen lukumäärästä riippumatta, he pelkäävät äärimmäisen korkeita ja matalia lämpötiloja ja itseään:

  • singed juurikaulus - paljastaa kambiumin paikoissa, joissa kasvut tarttuvat maasta;
  • tuhkarokkaron opik - kambiumin paljastaminen kirkkaalla kevennyksellä pivden-puolelta, jonka seurauksena kuori rikkoutuu;
  • lehti opik - ansa kesällä speku pivdennye leveysasteilla;
  • vysihannya roslyn korkeiden lämpötilojen ja sääolosuhteiden kuivana aikana;
  • vytiskannya roslin іz ґruntu savimailla kokoa muuttavilla mailla;
  • kukkien kuorrutus, zav "yazy", roslinin lehtiä ja pagoneja;
  • wimerzannya roslin alhaisten lämpötilojen jälkeen lumettoman talven taustalla;
  • jäähalkeamia stovburiv- ja puupuissa.

Thermal opiks okremyh osien kasvua ovat seurausta suorasta dії soniachny prominennya. Lämpöoptiikka jää usein kiinni kasvatettaessa rosliinia suljetussa maassa, jos uninen näkyvyys katkeaa vesipilkkuina lehdissä, ensin linsseissä. Korkea lämpötila aiheuttaa proteiinien denaturoitumista kasvavissa soluissa. Joten kevään nimeä syytetään tuhkarokkosta, jos nuori kambiumkambium, joka alkaa kehittyä sony-lämmön tulvan alla, kuolee yöpakkasissa. Tämä ilmentymä liittyy mustuuteen ja kuolemaan tai tuhkarokkoon.

Vsihannya roslyn on suora seuraus riittämättömän veden kriittisestä tuhlauksesta. Kuivuus voi olla ilmakehän, maaperän ja fysiologista. Ensimmäisessä Vipadkassa oli hyvä käyttää "reikiä, kuivia riskejä. Ґruntova Nastau Vishewannі maaperässä, Visuchivannin sponsorissa, Roslinin päässä Roslin Usіvіvіvnnuz, Abo Zovsіm Olen määrätty. Syy fіzіologianin ruokille є ei Erityisen vaarallista kasvulle on ilmakehän ja maan kuivuuden väheneminen.

Vipirannyamin alla kasvut kasvavat karsiutuneiksi ja avaavat maanalaiset osansa maaperän ajoittain jäätymisen ja sulamisen jälkeen. Samanaikaisesti Nemesin kasvu kasvaa maasta ja repii juuret. Välitön syy tähän ilmiöön on "maaperän" lisääntyminen, jonka aiheuttaa veden jäätyminen uudessa. Tällä tavalla samanlainen ilmiö voidaan nähdä vain kasvun uudelleen kasvun mielessä tai vahvalla maaperällä, putoamisella ja kastelulla.

Liodin kirka asettuu jaksoon, jos se muuttuu pakkasen mukana. Lyijy on kohokuvioitu rosliinin kankaaseen, mikä johtaa sen kehittymiseen tai fysiologisten prosessien tuhoutumiseen. Lisäksi alhaisissa lämpötiloissa kasvamien kuolemaan johtaneiden syiden onnistumisen vuoksi kunnioitan erityisesti ansiotuntia, jonka vuoksi lämpötila laskee. Klitiinien protoplasma on näkyvästi stabiili alhaisessa lämpötilassa, mutta samalla se laskee asteittain. Samaan aikaan klitiina voi kuolla merkityksettömään, mutta voimakkaaseen kylmään. Vuonna pomіrnih i pіvnіchnih regіonah ja takozh mielissä visokogіr "Olen usein sposterіgaєtsya poshkodzhennya Roslyn rannіmi osіnnіmi ABO pіznіmi vesnyanimi pakkaset. Chastіshe poshkodzhuyutsya teplolyubnі Roslyn ND Ti, scho aklіmatizuyutsya vuonna bіlsh Suvorov mielissä. Vuonna Persha Cherga vesnyanimi pakkasta poshkodzhuyutsya kvіtki hän silmut Roslyn ja osinnіmi - hedelmiä.

Jos lämpötila laskee edelleen jyrkästi jäätymispisteen alapuolelle, puiden stovburi joskus rätisee, tai vzdovzh, tai poikki, tai kävelykatu. Tämä on seurausta ruotsalaisesta jäähdytyksestä ja, pov "yazanoї z häntä vastaan, tuhkarokkoa ja vanhaa kylää vastaan, kylän sisäosan sirpaleet säästävät hieman enemmän kuin lämpötila. "yaz, kirkas, kastanja.

Roslinien kuolema "kielen" alussa lämpötilan laskusta ei taas alkanut "johtuu pakkasesta. Numeeriset kasvut kuolevat tai sairastuvat 0 °C:n lämpötiloissa. Erityisen herkkiä matalille lämpötiloille ovat kuumista soluista peräisin olevat termofiiliset sinilevät ja +70 - +80 °C:n lämpötilassa elävät bakteerit. Zvichayna huoneen lämpötila vastaaville termofiileille on jopa alhainen ja haisee. Vielä herkempiä kylmälle vihіdtsі z trooppiselle vyöhykkeelle sekä lämpöä rakastavalle roslinille, kuten kävelylle pіdennyh alueilta, esimerkiksi vіdomі tyutyun, ogіrka, kvassola, riisi, pavut. Viimeinen ketjuista "viittaavat vesitasapainon häiriintymiseen ja puheiden vaihtoon klitiinissä sekä tietyn lämpötilan erityiseen sisäänvirtaukseen. Viprivaatio - esimerkiksi talvisatojen kuolema lumessa, joka on lumikukkien kehittymisen vuoksi. Tovstim-pallon alla lumesta havaitaan muita lämpötiloja, matalampia puheluita. Sinä keväänä, kun maa ei ole jäässä, kasvu tehostaa hengitystä ja elävien puheiden katoamista. Tämän seurauksena kasvut heikkenevät ja sienet hyökkäävät.

Tällä tavalla äärimmäisten lämpötilojen ruiskuttaminen lähentää roslinien erilaisten vierekkäisten piirteiden kehittymistä. Lämpötilan muutoksella, vuorovaikutusnormien ulkopuolella, okremih-osien ja koko kasteisen organismin kuolema on mahdollista.

Useimpien lauhkean vyöhykkeen maaeläinten kehityssykli on mukautettu kylmien talvien olemassaoloon. Tällä hetkellä ne ovat ei-aktiivisessa tilassa. Ensinnäkin tämä koskee hyönteisiä, jotka ovat numeerisesti hallitsevia kaikkien maanosien eläimistössä. Ne odottavat talviaikaa liikkumattomina, pysähtyneenä kehityksessään, usein menettäen paljon vettä. Diapaussia voi esiintyä eri lajeissa eri kehitysvaiheissa - munissa, toukissa, pupuissa ja jopa aikuisiän vaiheessa. Samanlaiset vastustuskyvyt epäsuotuisia olosuhteita vastaan ​​ovat ominaisia ​​useimmille selkärangattomille. Jopa kalat ja sammakkoeläimet voivat viettää talven liikkumattomina lieteen hautautuneena. Samanlaisia ​​ilmiöitä havaitaan trooppisessa ilmastossa, sillä ainoalla erolla eläimet viettävät hitaan elämän tilassa vuoden kuumimman ajan, joka yleensä osuu suurimman kuivuuden kanssa. Aestivaatio tai talvehtiminen on yleistä hyönteisten ja kalojen keskuudessa. Jotkut heistä joutuvat luonnollisen elinympäristönsä kuivumisen vuoksi ikään kuin "ansaan". Myös monet trooppiset lierot joutuvat arvioinnin piiriin kuivan kauden aikana. Maaperän kuivuminen heille ei ole vain epäsuotuisaa, vaan usein kohtalokasta.

Siirtyminen stupor-tilaan on mukautuva reaktio: lähes toimimaton organismi ei ole alttiina vahingollisille vaikutuksille, ei kuluta energiaa, mikä antaa sen selviytyä epäsuotuisissa olosuhteissa. Pyöritykseen siirtymisen aikana fysiologiset ja biokemialliset muutokset tapahtuvat kehossa vähitellen, hitaasti.

Etelämantereen kalat ovat herkkiä lämpötilan nousulle (kuolevat + 6 °C:ssa), kudoksiin kertyy biologista pakkasnestettä - glykoproteiineja, jotka alentavat veden jäätymispistettä kudoksissa. Ennen talvea kasvit keräävät sokereita, AA, jotka sitovat vettä. Protoplasman viskositeetti ja H2O-pitoisuus laskevat. Tämä johtaa lämpötilan laskuun ja nesteen jäätymiseen soluissa.

Hyönteisissä glyseroli kerääntyy hemolymfiin ja kudoksiin, mikä alentaa hypotermiapisteen -27 ... -39 ° C:seen. Kiteytyminen soluissa alkaa vasta -60 °C:ssa.

Jäätymisenestoaineet: glyseriini, monosakkaridit, proteiinit, glykogeeni (jäätymistä suojaavat aineet).

Dehydratointi: rotiferin kuivaus -190 °C:seen.

Lämpösäätely: kun lämpötila laskee: lihastoiminnasta (lentävät hyönteiset, käärme muninnan ympärillä, mehiläisillä - sosiaalinen säätely - siipien räpyttely, kaikki yhdessä, yksittäisillä mehiläisillä, lisääntynyt O2-kulutus. Eläimillä - usein hengitys; kilpikonnat - syljen haihtuminen, jonka ne kostuttavat päänahan pinnan, eturaajat, ruiskuttamalla virtsaa takaraajojen päihin.

Sopeutuva käyttäytyminen: suotuisimman mikroilmaston paikan valitseminen ja paikan vaihtaminen (aurinkoisista paikoista varjoon). Positiivista fototaksia osoittava rapu menee matalaan veteen (aurinko lämmittää vettä), kuumalla säällä se menee syvyyteen piiloutuen koloihin. Lisko kaivautuu hiekkaan.

Homeotermit ovat lintuja ja nisäkkäitä (lämpöverisiä).

Sisäisen pysyvyyden säilyminen, kehon lämpötila on vakio, kun ympäristön lämpötila muuttuu. On lämpöhomeostaasi. Homeostaasi on kehon ja ympäristön dynaamisen tasapainon tila, jossa keho säilyttää ominaisuutensa ja kykynsä suorittaa elintärkeitä toimintoja muuttuvien ulkoisten olosuhteiden taustalla. Korkea aineenvaihdunta: käärmeen päivittäinen aineenvaihdunta on 32 J/kg, murmeli 120 J/kg, kaniini 180 J/kg.

Ulkoisen lämmityksen arvo on pieni, ne elävät eksotermisten biokemiallisten reaktioiden aikana vapautuvan sisäisen lämmön ansiosta. endotermiset organismit. Keskipainoiselle ja keskipituiselle miehelle tarvitaan ~ 8000 kJ päivittäin.

Ruumiinlämpö: linnuilla 41°C, jyrsijöillä 35-39°C, sorkka- ja kavioeläimillä 35-39°C.

Lämpösäätelymekanismit:

1. Kemiallinen lämpösäätely - metabolisten reaktioiden lämpö. Maksa ja luustolihakset vapauttavat aktiivisesti lämpöä. Lämmöntuotantoa säätelevät ympäristön lämpötila ja hormonit (tyroksiini lisää aineenvaihduntareaktioiden nopeutta).

2. Lämpösäätelyääni - hermoimpulssien vaikutuksesta.

Fibrillien mikrosupistukset - kylmävärin. Kaasunvaihto lisääntyy 300 - 400 °C. Käsien hierominen, jalkojen koputtaminen ja harjoittelu lisäävät aineenvaihduntaa ja kehon lämpötila nousee.

3. Ruskean rasvakudoksen hapettuminen (ihon alla, niskassa, rinnassa). Tärkeää eläinten nukkumiselle nukkumisen jälkeen.

4. Fyysinen t / r - lämpöä eristävät kannet (höyhenet, hiukset, ihonalainen rasva).

Lämmönsiirtomekanismit:

Lämmönjohtokyky,

Konvektio,

Säteily,

Haihtuminen.

Lämmönsiirto riippuu M = moc - mbody.

1. Kosteuden haihtuminen kehon pinnalta, hikoilu. Lisääntyy ympäristön lämpötilan ja kehon lämpötilan noustessa. Villapeitteiset eläimet nuolevat vartaloa. Kosteuden haihtuminen suun, ylempien hengitysteiden limakalvojen pinnalta. Nopea matala hengitys - polypnea. Kuumeiset koirat 300-400 hengitystä minuutissa 20-40 hengitystä minuutissa. Linnuille on ominaista kurkun vapina - kaulan alapuolen värähtelevät liikkeet (hengitysteiden tuuletus).