evlen 

Hayvanların sıcaklık adaptasyonları. Sıcaklık rejimi. Bitki ve hayvanların sıcaklık adaptasyonları

Tür varlığının sıcaklık sınırları. Sıcaklık dalgalanmalarına uyum sağlama yolları.

Sıcaklık, herhangi bir sistemdeki atomların ve moleküllerin ortalama kinetik hızını yansıtır. Organizmaların sıcaklığı ve dolayısıyla metabolizmayı oluşturan tüm kimyasal reaksiyonların hızı ortam sıcaklığına bağlıdır.

Bu nedenle, yaşamın varlığının sınırları, ortalama olarak 0 ila + 50 ° C arasında, proteinlerin normal yapısının ve işleyişinin mümkün olduğu sıcaklıklardır. Bununla birlikte, bir dizi organizma özel enzim sistemlerine sahiptir ve bu sınırları aşan vücut sıcaklıklarında aktif varoluşa adapte edilmiştir.

Soğuğu tercih eden türler ekolojik grup olarak sınıflandırılır. kriyofiller. Vücut sıvıları aşırı soğutulmuş durumdayken -8 ... -10 °C'ye kadar hücre sıcaklıklarında aktif kalabilirler. Kriyofili, farklı karasal organizma gruplarının temsilcilerinin karakteristiğidir: bakteri, mantar, liken, yosun, eklembacaklılar ve düşük sıcaklık koşullarında yaşayan diğer canlılar: tundrada, arktik ve antarktika çöllerinde, yüksek dağlarda, soğuk denizlerde vb. Türler , yüksek sıcaklık bölgesi ile sınırlı olan optimum yaşam aktivitesi grubuna aittir. termofiller. Birçok mikroorganizma ve hayvan grubu, termofili ile ayırt edilir, örneğin nematodlar, böcek larvaları, keneler ve kurak bölgelerde toprak yüzeyinde bulunan diğer organizmalar, kendi kendine ısınmaları sırasında çürüyen organik kalıntılarda vb.

Birçok türün gizli bir durumdaki dayanıklılığı göz önüne alındığında, yaşamın varlığının sıcaklık sınırları büyük ölçüde genişler. Bazı bakterilerin sporları, birkaç dakika boyunca + 180°C'ye kadar ısınmaya dayanır. Laboratuvar deney koşulları altında, bitkilerin, nematodların, rotiferlerin, protozoan kistlerinin ve diğer birçok organizmanın tohumları, polenleri ve sporları, dehidrasyondan sonra mutlak sıfıra yakın (-271.16 ° C'ye kadar) sıcaklıklara dayanmış ve ardından aktif hayata geri dönmüştür. Bu durumda sitoplazma granitten daha sert hale gelir, tüm moleküller neredeyse tamamen dinlenme halindedir ve hiçbir reaksiyon mümkün değildir. Vücudun tüm hayati süreçlerinin askıya alınması denir ara verilmiş animasyon. Anabiosis durumundan, canlılar ancak hücrelerindeki makromoleküllerin yapısı bozulmamışsa normal aktiviteye dönebilirler.

Önemli bir çevresel sorun, organizmaları çevreleyen ortamın sıcaklıklarının dengesizliği, değişkenliğidir. Sıcaklık değişiklikleri aynı zamanda makromoleküllerin stereokimyasal özgüllüğünde de değişikliklere yol açar: proteinlerin üçüncül ve dördüncül yapıları, nükleik asitlerin yapısı, zarların organizasyonu ve diğer hücre yapıları.

Sıcaklıktaki bir artış, aktivasyon enerjisine sahip moleküllerin sayısını arttırır. Sıcaklık 10 °C değiştiğinde reaksiyon hızının kaç kez değiştiğini gösteren katsayı Q10'u ifade eder. Çoğu kimyasal reaksiyon için bu katsayının değeri 2-3'tür (van't Hoff yasası). Sıcaklıktaki güçlü bir düşüş, temel hayati işlevleri yerine getirmenin imkansız olacağı metabolizmada böyle bir yavaşlama tehlikesine neden olur. Sıcaklık artışıyla birlikte metabolizmada aşırı bir artış, vücudu enzimlerin termal yıkımından çok önce hareketsiz bırakabilir, çünkü gıda ve oksijen ihtiyacı her zaman karşılanamayan keskin bir şekilde artar.

Farklı biyokimyasal reaksiyonlar için Kyu değeri farklı olduğundan, ilgili süreçlerin oranları farklı şekillerde değişirse sıcaklık değişiklikleri metabolizma dengesini büyük ölçüde bozabilir.

Evrim sürecinde, canlı organizmalar, ortam sıcaklığı değiştiğinde metabolizmalarını düzenlemelerine izin veren çeşitli adaptasyonlar geliştirmiştir. Bu iki yolla elde edilir: 1) çeşitli biyokimyasal ve fizyolojik değişiklikler (enzimlerin setinde, konsantrasyonunda ve aktivitesinde değişiklikler, dehidrasyon, vücut çözeltilerinin donma noktasının düşürülmesi vb.); 2) vücut sıcaklığını ortam sıcaklığından daha kararlı bir seviyede tutmak, bu da yerleşik biyokimyasal reaksiyonların seyrini çok fazla bozmamaya izin verir.

Hücrelerde ısı üretiminin kaynağı iki ekzotermik süreçtir: oksidatif reaksiyonlar ve ATP bölünmesi. İkinci işlem sırasında açığa çıkan enerji, bilindiği gibi, hücrenin tüm çalışma işlevlerinin uygulanmasına, oksidasyon enerjisi ise ATP'nin indirgenmesine gider. Ancak her iki durumda da, termodinamiğin ikinci yasasına göre enerjinin bir kısmı ısı şeklinde dağılır. Biyokimyasal reaksiyonların bir yan ürünü olarak canlı organizmalar tarafından üretilen ısı, vücut sıcaklıklarında önemli bir artış kaynağı olarak hizmet edebilir.

Bununla birlikte, çoğu türün temsilcileri, yeterince yüksek bir metabolizma seviyesine sahip değildir ve ortaya çıkan ısıyı korumak için uyarlamalara sahip değildir. Hayati faaliyetleri ve faaliyetleri, öncelikle dışarıdan gelen ısıya ve vücut sıcaklığına - dış sıcaklıkların seyrine bağlıdır. Bu tür organizmalara denir poikilotermik. Poikilotermi, tüm mikroorganizmaların, bitkilerin, omurgasızların ve kordalıların önemli bir bölümünün karakteristiğidir.

Homeotermik hayvanlar, çevre sıcaklığından bağımsız olarak sabit bir optimal vücut sıcaklığını koruyabilirler.

Homeotermi, yalnızca en yüksek iki omurgalı sınıfının temsilcileri için karakteristiktir - kuşlar ve memeliler. Özel bir homoitermi vakası - hegeroherlshya - yılın olumsuz bir döneminde kış uykusuna ya da stupora giren hayvanların özelliğidir. Aktif bir durumda, yüksek bir vücut ısısını korurlar ve aktif olmayan bir durumda, metabolizmada bir yavaşlamanın eşlik ettiği daha düşük bir ısıyı korurlar. Bunlar yer sincapları, dağ sıçanları, kirpiler, yarasalar, dormce, hızlılar, sinek kuşları vs.'dir. Farklı türlerin termal dengelerini ve sıcaklık düzenlemelerini sağlayan farklı mekanizmaları vardır. Hem grup organizasyonunun evrimsel düzeyine hem de türlerin yaşam biçimine bağlıdırlar.

Poikilotermik organizmaların gelişimi için etkili sıcaklıklar. Bitkiler ve poikilotermik hayvanlar için büyüme ve gelişme hızlarının dış sıcaklıklara bağımlılığı, belirli koşullar altında yaşam döngülerinin geçiş hızının hesaplanmasını mümkün kılar. Soğuk baskıdan sonra, her tür için normal metabolizma geri yüklenir.pkdenilen belirli bir sıcaklıkGeliştirme için sıcaklık eşiği. Ortamın sıcaklığı eşiği ne kadar aşarsa, gelişme o kadar yoğun olur ve sonuç olarak, bireysel aşamaların geçişi ve organizmanın tüm yaşam döngüsü o kadar erken tamamlanır.

Bu nedenle, genetik gelişim programının uygulanması için, poikilotermik organizmaların dışarıdan belirli bir miktarda ısı alması gerekir. Bu ısı, etkin sıcaklıkların toplamı ile ölçülür. Altındaetkili sıcaklık Çevrenin sıcaklığı ile organizmaların gelişimi için sıcaklık eşiği arasındaki farkı anlar. Her tür için, çok yüksek sıcaklıklar artık uyarmadığı, ancak gelişmeyi engellediği için üst sınırları vardır.

Hem gelişme eşiği hem de etkin sıcaklıkların toplamı her tür için farklıdır. Türlerin yaşam koşullarına tarihsel adaptasyonuna bağlıdırlar. Ilıman bir iklime sahip bitki tohumları için, örneğin bezelye, yonca, gelişme eşiği düşüktür: çimlenmeleri 0 ila +1 °C'lik bir toprak sıcaklığında başlar; daha güney mahsulleri - mısır ve darı - sadece + 8 ... + 10 ° C'de çimlenmeye başlar ve hurma tohumlarının gelişmeye başlamak için toprağı + 30 ° C'ye ısıtması gerekir.

Efektif sıcaklıkların toplamı aşağıdaki formülle hesaplanır:

nerede X- etkin sıcaklıkların toplamı, Г - ortam sıcaklığı, İTİBAREN- gelişimsel eşik sıcaklığı ve t sıcaklıkların gelişme eşiğinin üzerinde olduğu saat veya gün sayısıdır.

Herhangi bir bölgedeki ortalama sıcaklık seyrini bilerek, belirli bir fazın görünümünü veya bizi ilgilendiren türlerin olası nesillerinin sayısını hesaplamak mümkündür. Bu nedenle, Kuzey Ukrayna'nın iklim koşullarında, yalnızca bir nesil morina güvesi üreyebilir ve Ukrayna'nın güneyinde - meyve bahçelerini zararlılardan korumak için önlemler geliştirirken dikkate alınması gereken üçe kadar. Çiçekli bitkilerin zamanlaması, gerekli sıcaklıkların toplamını kazandıkları süreye bağlıdır. Örneğin, Leningrad yakınlarındaki öksürük ayağının çiçeklenmesi için, etkili sıcaklıkların toplamı 77, oxalis - 453, çilek - 500 ve sarı akasya -700 ° C'dir.

Yaşam döngüsünü tamamlamak için ulaşılması gereken etkin sıcaklıkların toplamı genellikle türlerin coğrafi dağılımını sınırlar. Örneğin, odunsu bitki örtüsünün kuzey sınırı yaklaşık olarak Temmuz izotermleri + 10 ... + 12°C ile çakışmaktadır. Kuzeyde, ağaçların gelişmesi için artık yeterli ısı yoktur ve orman bölgesinin yerini ağaçsız tundra alır.

Etkili sıcaklıkların hesaplanması, tarım ve ormancılık uygulamalarında, haşere kontrolünde, yeni türlerin tanıtılmasında vb. gereklidir. İlk, yaklaşık bir temel sağlarlar. tahminler yapmak için. Bununla birlikte, diğer birçok faktör organizmaların dağılımını ve gelişimini etkiler, bu nedenle gerçekte sıcaklık bağımlılıkları daha karmaşık hale gelir.

Çok çeşitli sıcaklık dalgalanmaları, karasal ortamın ayırt edici bir özelliğidir. Çoğu kara bölgesinde, günlük ve yıllık sıcaklık genlikleri onlarca derecedir. Aylık ortalama sıcaklıkların yıl boyunca 1-2°C'den fazla değişmediği nemli tropiklerde bile, günlük farklılıklar çok daha yüksektir. Kongo havzasında ortalama 10-12°C (maksimum +36, minimum +18°C). Hava sıcaklığındaki değişiklikler özellikle kutup altı kıta bölgelerinde ve çöllerde önemlidir. Yakutsk civarında, Ocak ayı ortalama hava sıcaklığı -43°C, ortalama Temmuz sıcaklığı +19°C ve yıllık aralık -64 ila +35°C, yani yaklaşık 100°C'dir. Orta Asya çöllerinde mevsimsel hava sıcaklığı aralığı 68-77 °C, günlük sıcaklık aralığı 25-38 °C'dir. Toprak yüzeyindeki bu dalgalanmalar daha da önemlidir.

Karada yaşayanların ortamlarındaki sıcaklık değişimlerine karşı direnç, yaşadıkları belirli habitatlara bağlı olarak çok farklıdır. Bununla birlikte, genel olarak, karasal organizmalar suda yaşayanlardan çok daha fazla eurytermiktir.

Kara bitkilerinin sıcaklık adaptasyonları. Hareketsiz organizmalar olan bitkiler, büyüme yerlerinde oluşturulan termal rejim altında bulunmalıdır. Orta derecede soğuk ve orta derecede sıcak bölgelerin daha yüksek bitkileri eurytermaldir. Aktif durumdaki sıcaklık dalgalanmalarını tolere ederek 60 ° C'ye ulaşırlar. Gizli durumu hesaba katarsak, bu genlik 90 °C veya daha fazlasına çıkabilir. Örneğin, Verkhoyansk ve Oymyakon yakınlarında, Dahurian karaçamı -70°C'ye kadar olan kış donlarına dayanır. Yağmur ormanı bitkileri stenotermiktir. Termal rejimin bozulmasına tahammül etmezler ve +5 ... + 8 ° С'lik pozitif sıcaklıklar bile onlar için ölümcüldür. Daha da stenotermik olanlar, sadece 0°C civarındaki sıcaklıklarda yaşayan yaylaların kutup buzları ve kar alanlarındaki bazı kriyofilik yeşil ve diatom algleridir.

Bitkilerin termal rejimi oldukça değişkendir. Bitkilerde çevredeki sıcaklık değişimlerine uyum sağlamanın başlıca yolları biyokimyasal, fizyolojik ve bazı morfolojik düzenlemelerdir. Bitkiler, kendi sıcaklıklarını düzenlemek için çok zayıf yeteneklerle karakterize edilir. Metabolizma sürecinde üretilen ısı, terleme için atığı, geniş bir yayılan yüzey ve kusurlu düzenleyici mekanizmalar nedeniyle hızla çevreye salınır. Bitkilerin yaşamında birincil öneme sahip olan, dışarıdan alınan ısıdır. Bununla birlikte, ısı üretim ve salınım oranlarındaki farklılık nedeniyle, bitkinin gövdesinin ve çevrenin sıcaklıklarının çakışması, kuraldan ziyade istisna olarak kabul edilmelidir.

Bitkinin güneş ışınlarıyla ısınmasından dolayı sıcaklığı, çevredeki hava ve toprak sıcaklığından daha yüksek olabilir. Bazen bu fark, örneğin Peru And Dağları'nda yaklaşık 4000 m yükseklikte büyüyen yastık şeklindeki kaktüs Tephrocactus floccosus gibi 24 ° C'ye ulaşır, güçlü terleme ile bitkinin sıcaklığı hava sıcaklığından daha düşük olur. Stoma yoluyla terleme, bitki tarafından düzenlenen bir süreçtir. Hava sıcaklığındaki bir artışla, yapraklara gerekli miktarda suyu hızlı bir şekilde sağlamak mümkünse artar. Bu, bitkinin aşırı ısınmasını önler, sıcaklığını 4-6 ve bazen 10-15 ° C düşürür.

Bitkinin farklı organlarının sıcaklığı, gelen ışınlara ve farklı ısıtma derecelerindeki hava katmanlarına göre konumlarına bağlı olarak farklıdır. Toprak yüzeyinin sıcaklığı ve havanın yüzey tabakası tundra ve alpin bitkiler için özellikle önemlidir. Arktik ve yüksek dağ bitkilerinde büyümenin bodur, espalier ve yastık formları, rozet ve yarı rozet sürgünlerin yapraklarının alt tabakaya bastırılması, bunların kıt olduğu koşullarda daha iyi ısı kullanımına adaptasyonları olarak düşünülebilir. .

Değişken bulutlu günlerde, yer üstü bitki organlarında keskin sıcaklık düşüşleri görülür. Örneğin, Sibirya meşe ormanı ephemeroidinde, bulutlar güneşi kapladığında, yaprakların sıcaklığı + 25 ... + 27'den + 10 ... + 15_ ° C'ye düşebilir ve daha sonra bitkiler olduğunda tekrar güneş tarafından aydınlatılır, bir önceki seviyeye yükselir. Bulutlu havalarda, yaprak ve çiçeklerin sıcaklığı ortam sıcaklığına yakındır ve genellikle birkaç derece daha düşüktür. Birçok bitkide, aynı yaprakta bile sıcaklık farkı fark edilir. Genellikle yaprakların üst ve kenarları daha soğuktur, bu nedenle gece soğuması sırasında, her şeyden önce bu yerlerde çiy yoğunlaşır ve don oluşur.

Daha düşük gece ve daha yüksek gündüz sıcaklıklarının (termoperiyodizm) değişimi birçok tür için uygundur. Kıta bölgelerinin bitkileri, günlük dalgalanmaların genliği 10-15 ° C ise en iyi şekilde büyür, ılıman bölgenin çoğu bitkisi - 5-10 ° C genliği ile, tropikal - sadece 3 ° C genliği ile ve bazıları onları (yün ağacı, şeker kamışı, yer fıstığı) - günlük sıcaklık ritmi olmadan.

Ontojeninin farklı aşamalarında, ısı gereksinimleri farklıdır. Ilıman bölgede, tohum çimlenmesi genellikle çiçeklenmeden daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşir ve çiçeklenme, meyve olgunlaşmasından daha yüksek bir sıcaklık gerektirir.

Bitkilerin aşırı ısı eksikliği koşullarına adaptasyon derecesine göre üç grup ayırt edilebilir:

1) soğuğa dayanıklı olmayan bitkiler - suyun donma noktasının üzerindeki sıcaklıklarda ciddi şekilde hasar görmüş veya öldürülmüştür. Ölüm, enzimlerin inaktivasyonu, nükleik asitlerin ve proteinlerin bozulmuş metabolizması, membran geçirgenliği ve asimilat akışının kesilmesi ile ilişkilidir. Bunlar tropik yağmur ormanlarının bitkileri, ılık denizlerin algleridir;

2) dona dayanıklı olmayan bitkiler - düşük sıcaklıkları tolere eder, ancak dokularda buz oluşmaya başlar başlamaz ölür. Soğuk mevsimin başlamasıyla birlikte, hücre özü ve sitoplazmasındaki ozmotik olarak aktif maddelerin konsantrasyonunu arttırırlar, bu da donma noktasını -5 ... -7 ° C'ye düşürür. Hücrelerdeki su, anında buz oluşumu olmadan donma noktasının altına soğuyabilir. Aşırı soğutulmuş durum kararsızdır ve çoğu zaman birkaç saat sürer, ancak bu, bitkilerin donlara dayanmasına izin verir. Bunlar bazı yaprak dökmeyen subtropikal türlerdir. Büyüme mevsimi boyunca, tüm yapraklı bitkiler dona karşı dayanıklı değildir;

3) buza dayanıklı veya dona dayanıklı bitkiler - soğuk kışlar ile mevsimsel iklime sahip bölgelerde büyür. Şiddetli donlar sırasında, ağaçların ve çalıların yer üstü organları donar, ancak yine de yaşayabilir kalır.

Bitkiler, büyüme süreçleri tamamlandıktan sonra ön sertleştirmeye tabi tutularak kademeli olarak don transferine hazırlanır. Sertleşme, hücrelerde şekerlerin (% 20-30'a kadar), karbonhidrat türevlerinin, bazı amino asitlerin ve suyu bağlayan diğer koruyucu maddelerin birikmesinden oluşur. Aynı zamanda, dokularda oluşan buz kristalleri tarafından bağlı suyun çekilmesi daha zor olduğundan, hücrelerin donma direnci artar. Ultra yapılar ve enzimler, hücrelerin buz oluşumuyla ilişkili dehidrasyonu tolere edecek şekilde yeniden düzenlenir.

Ortada ve özellikle kış sonunda yaşanan çözülmeler, bitkinin dona karşı direncinin hızla azalmasına neden olur. Kış uykusunun bitiminden sonra sertleşme kaybolur. Aniden gelen bahar donları, dona dayanıklı bitkilerde bile büyümeye başlayan sürgünlere ve özellikle çiçeklere zarar verebilir.

Yüksek sıcaklıklara adaptasyon derecesine göre, aşağıdaki organizma grupları ayırt edilebilir:

1) ısıya dayanıklı olmayan türler - + 30 ... + 40 ° C'de zaten hasar görmüş (ökaryotik algler, suda yaşayan çiçeklenme, karasal mezofitler);

2) ısıya dayanıklı ökaryotlar - güçlü güneş ışığına sahip kuru habitat bitkileri (bozkırlar, çöller, savanlar, kuru subtropikler vb.); + 50 ... + 60 ° С'ye kadar yarım saat ısıtmaya tahammül;

3) ısıya dayanıklı prokaryotlar - termofilik bakteriler ve bazı mavi-yeşil alg türleri, + 85 ... + 90 ° С sıcaklıkta kaplıcalarda yaşayabilir.

Sıcaklık kısa süreliğine yüzlerce dereceye yükseldiğinde, bazı bitkiler düzenli olarak yangınlardan etkilenir. Yangınlar özellikle savanlarda, kuru sert ağaç ormanlarında ve chaparral gibi çalılarda sık görülür. bir grup bitki var pirofitler, yangına dayanıklı. Savannah ağaçlarının gövdelerinde, iç dokuları güvenilir bir şekilde koruyan refrakter maddelerle emprenye edilmiş kalın bir kabuğa sahiptir. Pirofitlerin meyveleri ve tohumları, ateşle kavrulduğunda çatlayan kalın, genellikle odunsu kabuklara sahiptir.

Aşırı ısınmayı önlemeyi mümkün kılan en yaygın uyarlamalar, sertleşme sonucu protoplastın termal stabilitesinde bir artış, artan terleme ile vücudun soğuması, parlak yüzeyi nedeniyle bitki üzerine düşen ışınların yansıması ve saçılmasıdır. hafif tüylerin yaprakları veya yoğun tüylenmesi ve ısıtılan alanın bir şekilde veya başka bir şekilde azalması. Baklagil ailesinden birçok tropik bitkide, +35 ° C'nin üzerindeki bir hava sıcaklığında, radyasyon emilimini yarı yarıya azaltan karmaşık bir yaprak kıvrımının yaprakları. Güçlü yaz güneşlenmelerinde yetişen sert ağaç ormanları ve çalı grupları bitkilerinde, yapraklar aşırı ısınmayı önlemeye yardımcı olan güneşin öğlen ışınlarına çevrilir.

Hayvanların sıcaklık adaptasyonları. Bitkilerin aksine, kaslı hayvanlar kendi iç ısılarından çok daha fazlasını üretirler. Kas kasılması sırasında, kimyasal enerjiyi kas çalışmasını gerçekleştirmek için kullanma verimliliği nispeten düşük olduğundan, diğer organ ve dokuların işleyişinden çok daha fazla termal enerji salınır. Kas sistemi ne kadar güçlü ve aktifse, hayvan o kadar fazla ısı üretebilir. Bitkilerle karşılaştırıldığında, hayvanlar kendi vücut sıcaklıklarını kalıcı veya geçici olarak düzenlemek için daha çeşitli olanaklara sahiptir. Hayvanlarda sıcaklık adaptasyonunun ana yolları şunlardır:

1) kimyasal termoregülasyon - ortamın sıcaklığındaki bir azalmaya tepki olarak ısı üretiminde aktif bir artış;

2) fiziksel termoregülasyon - ısı transferi seviyesindeki bir değişiklik, ısıyı tutma veya tersine fazlalığını dağıtma. Fiziksel termoregülasyon, hayvanların yapısının özel anatomik ve morfolojik özellikleri nedeniyle gerçekleştirilir: saç ve tüyler, dolaşım sistemi cihazlarının detayları, yağ rezervlerinin dağılımı, buharlaşmalı ısı transferi olanakları vb.;

3) organizmaların davranışı. Hayvanlar, uzayda hareket ederek veya davranışlarını daha karmaşık şekillerde değiştirerek aşırı sıcaklıklardan aktif olarak kaçınabilirler. Birçok hayvan için davranış, ısı dengesini korumanın neredeyse tek ve çok etkili yoludur.

Poikilotermik hayvanlar, aynı vücut sıcaklığında bile, homoiotermik hayvanlardan daha düşük bir metabolik hıza sahiptir. Örneğin, + 37 ° C sıcaklıktaki bir çöl iguanası, aynı büyüklükteki kemirgenlerden 7 kat daha az oksijen tüketir. Kendi ısılarının azaltılmış değişim seviyesi nedeniyle, poikilotermik hayvanlar çok az üretir ve bu nedenle kimyasal termoregülasyon olasılıkları ihmal edilebilir. Fiziksel termoregülasyon da az gelişmiştir. Poikilotermlerin ısı eksikliğine direnmesi özellikle zordur. Ortamın sıcaklığının düşmesiyle tüm yaşamsal süreçler büyük ölçüde yavaşlar ve hayvanlar sersemlik durumuna düşer. Böyle aktif olmayan bir durumda, esas olarak biyokimyasal adaptasyonlarla sağlanan yüksek bir soğuk dirence sahiptirler. Aktiviteye geçmek için hayvanların öncelikle dışarıdan belirli bir miktarda ısı alması gerekir.

Belirli sınırlar içinde, poikilotermik hayvanlar, dış ısının vücuda akışını düzenleyebilir, ısınmayı hızlandırabilir veya tersine aşırı ısınmayı önleyebilir. Poikilotermik hayvanlarda vücut ısısını düzenlemenin ana yolları davranışsaldır - duruşta bir değişiklik, uygun mikro iklim koşulları için aktif bir arama, habitatta bir değişiklik, çevresel koşulları korumayı ve istenen mikro iklimi yaratmayı amaçlayan bir dizi özel davranış biçimi (kazma) delikler, bina yuvaları vb.) .

Duruşu değiştirerek, hayvan vücudunun güneş radyasyonu nedeniyle ısınmasını artırabilir veya azaltabilir. Örneğin çöl çekirgesi, sabahın serin saatlerinde vücudun geniş yan yüzeyini güneş ışınlarına, öğle saatlerinde ise dar sırt yüzeyini güneş ışınlarına maruz bırakır. Aşırı sıcakta hayvanlar gölgede saklanır, yuvalarda saklanır. Örneğin gündüzleri çölde bazı kertenkele ve yılan türleri, toprağın sıcak yüzeyiyle temastan kaçınarak çalılara tırmanır. Kışın, birçok hayvan, sıcaklıkların açık habitatlardan daha yumuşak olduğu yerlerde barınak arar. Sosyal böceklerin davranış biçimleri daha da karmaşıktır: içlerinde iyi düzenlenmiş bir sıcaklığa sahip yuvalar inşa eden arılar, karıncalar, termitler, böcek aktivitesi döneminde neredeyse sabittir.

Bazı türlerde, kimyasal termoregülasyon yeteneği de kaydedildi. Birçok poikilotermik hayvan, kasların çalışması nedeniyle optimal vücut sıcaklığını koruyabilir, ancak motor aktivitenin kesilmesiyle ısı üretimi durur ve fiziksel termoregülasyon mekanizmalarının kusurlu olması nedeniyle vücuttan hızla dağılır. Örneğin, bombus arıları vücudu özel kas kasılmaları ile - titreme - + 32 ... + 33 ° C'ye kadar ısıtır, bu da onların serin havalarda havalanıp beslenmelerini mümkün kılar.

Bazı türlerde, ısı transferini azaltmak veya arttırmak için uyarlamalar da vardır, yani fiziksel termoregülasyonun temelleri. Bazı hayvanlar, buharlaşma yoluyla ısı kaybını artırarak aşırı ısınmayı önler. Bir kurbağa karada +20°C'de saatte 7770 J kaybeder, bu da kendi ısı üretiminin 300 katıdır. Birçok sürüngen, sıcaklık üst kritik olana yaklaştığında, ağır nefes almaya veya ağızlarını açık tutmaya başlar, bu da mukus zarlarından suyun geri dönüşünü arttırır.

Homeotermi, ısı transferini düzenleme yöntemlerini geliştirerek poikilotermiden evrimleşmiştir. Bu tür düzenleme yeteneği, genç memelilerde ve yavrularda zayıf bir şekilde ifade edilir ve yalnızca yetişkin durumda tamamen kendini gösterir.

Yetişkin homoiotermik hayvanlar, ısı girdisi ve çıktısının o kadar etkili bir şekilde düzenlenmesiyle karakterize edilir ki, her mevsimde sabit bir optimal vücut sıcaklığını korumalarına izin verir. Her türdeki termoregülasyon mekanizmaları çok sayıda ve çeşitlidir. Bu, vücut ısısını korumak için mekanizmanın daha fazla güvenilirliğini sağlar. Çok Kutup tilkisi, beyaz tavşan, tundra kekliği gibi kuzeyin sakinleri, hava ve vücut sıcaklığındaki fark 70 ° C'nin üzerinde olduğunda, en şiddetli donlarda bile normalde hayati ve aktiftir.

Homoiotermik hayvanların aşırı ısınmaya karşı aşırı yüksek direnci, yaklaşık iki yüz yıl önce İngiltere'de Dr. C. Blagden'in deneyinde parlak bir şekilde gösterildi. Birkaç arkadaşı ve bir köpekle birlikte, 45 dakika boyunca +126°C sıcaklıktaki kuru bir odada sağlığa zarar vermeden geçirdi. Aynı zamanda, hazneye alınan bir et parçası kaynar hale geldi ve buharlaşması bir yağ tabakası ile önlenen soğuk su kaynama noktasına kadar ısıtıldı.

Sıcak kanlı hayvanlar, kimyasal termoregülasyon için çok yüksek bir yeteneğe sahiptir. Yüksek bir metabolik hız ve büyük miktarda ısı üretimi ile karakterize edilirler.

Poikilotermik süreçlerin aksine, homoiotermik hayvanların vücudunda soğuğun etkisi altında, oksidatif süreçler özellikle iskelet kaslarında zayıflamaz, yoğunlaşır. Birçok hayvanda, ek ısının salınmasına yol açan kas titremeleri not edilir. Ek olarak, kas hücreleri ve diğer birçok doku, çalışma işlevlerinin uygulanması olmadan bile ısı yayar ve özel bir termoregülatör ton durumuna gelir. Kas kasılması ve termoregülatuar hücre tonunun termal etkisi, ortam sıcaklığındaki düşüşle keskin bir şekilde artar.

Ek ısı üretildiğinde, nötr yağlar ana kimyasal enerji kaynağını içerdiğinden, lipit metabolizması özellikle artar. Bu nedenle hayvanların yağ rezervleri daha iyi termoregülasyon sağlar. Memeliler, serbest bırakılan tüm kimyasal enerjinin ATP bağlarına dönüştürülmek yerine ısı şeklinde dağıldığı, yani vücudu ısıtmaya gittiği özel kahverengi yağ dokusuna bile sahiptir. Kahverengi yağ dokusu en çok soğuk iklim hayvanlarında gelişmiştir.

Isı üretimindeki artış nedeniyle sıcaklığın korunması büyük bir enerji harcaması gerektirir, bu nedenle kimyasal termoregülasyondaki bir artışla hayvanlar ya çok miktarda yiyeceğe ihtiyaç duyar ya da daha önce biriken çok fazla yağ rezervi harcar. Örneğin, küçük kır faresi olağanüstü yüksek bir metabolizma hızına sahiptir. Değişen çok kısa uyku ve aktivite periyotları ile günün herhangi bir saatinde aktiftir, kışın kış uykusuna yatmaz ve günde kendi ağırlığının 4 katı kadar yemek yer. Kır farelerinin kalp atış hızı dakikada 1000 vuruşa kadardır. Aynı şekilde, kışın kalan kuşların da çok fazla yiyeceğe ihtiyacı vardır; dondan değil açlıktan korkarlar. Böylece, iyi bir ladin ve çam tohumları hasadı ile, çapraz faturalar kışın civcivleri bile ürer.

Bu nedenle, kimyasal termoregülasyonun güçlendirilmesi, yiyecek elde etme olasılığı nedeniyle kendi sınırlarına sahiptir.

Kışın yiyecek eksikliği ile bu tür termoregülasyon çevresel olarak elverişsizdir. Örneğin, Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesinde yaşayan tüm hayvanlarda zayıf bir şekilde gelişmiştir: kutup tilkileri, morslar, foklar, kutup ayıları, ren geyiği vb. Tropiklerin sakinleri için, kimyasal termoregülasyon da tipik değildir, çünkü pratikte ihtiyaç duymazlar. ek ısı üretimi.

Fiziksel termoregülasyon ekolojik olarak daha faydalıdır, çünkü soğuğa adaptasyon, ek ısı üretimi nedeniyle değil, hayvanın vücudunda korunması nedeniyle gerçekleştirilir. Ayrıca dış ortama ısı transferini artırarak aşırı ısınmaya karşı koruma sağlamak mümkündür. Böcek öldürücülerden yarasalara, kemirgenlere ve yırtıcılara kadar filogenetik memeli serilerinde, fiziksel termoregülasyon mekanizmaları giderek daha mükemmel ve çeşitli hale gelir. Bunlar, termal iletkenliğini değiştiren derinin kan damarlarının refleks daralmasını ve genişlemesini, kürk ve tüy örtüsünün ısı yalıtım özelliklerindeki değişiklikleri, tek tek organların kan beslemesinde ters akım ısı transferini ve buharlaşmalı ısı transferinin düzenlenmesini içerir. .

Memelilerin kalın kürkleri, tüyleri ve özellikle kuşların tüyleri, vücut çevresinde hayvanın vücuduna yakın bir sıcaklıkta bir hava tabakası tutmayı mümkün kılar ve böylece dış ortama ısı radyasyonunu azaltır. Isı transferi, saç ve tüylerin eğimi, kürk ve tüylerin mevsimsel değişimi ile düzenlenir. Kuzey Kutbu'ndan gelen son derece sıcak kış kürkü, soğuk havalarda metabolizmalarında bir artış olmadan yapmalarına izin verir ve yiyecek ihtiyacını azaltır. Örneğin, Arktik Okyanusu kıyısındaki Arktik tilkileri, kışın yazdan daha az yiyecek tüketir.

Soğuk iklim hayvanlarında, yağ iyi bir ısı yalıtkanı olduğundan, deri altı yağ dokusu tabakası tüm vücuda dağılmıştır. Sıcak bir iklime sahip hayvanlarda, yağ rezervlerinin böyle bir dağılımı, aşırı ısının uzaklaştırılmasının imkansızlığı nedeniyle aşırı ısınmadan ölüme yol açacaktır, bu nedenle yağ, vücudun ayrı bölümlerinde yerel olarak depolanır. ortak yüzey (develer, yağlı kuyruklu koyun, zebu, vb.).

Keseli hayvanların, tembel hayvanların, karıncayiyenlerin, prosimianların, yüzgeçayaklıların, balinaların, penguenlerin, vinçlerin vb. pençelerinde ve kuyruklarında iç organların sabit bir sıcaklığını korumaya yardımcı olan ters akımlı ısı değişim sistemleri bulunur.

Isı transferini düzenlemek için etkili bir mekanizma, suyun terleme yoluyla veya ağız boşluğunun ve üst solunum yollarının nemli mukoza zarları yoluyla buharlaşmasıdır. Suyun buharlaşma ısısı yüksek olduğu için (2.3-106 J/kg) vücuttan çok fazla ısı bu şekilde atılır. Farklı türlerde ter üretme yeteneği çok farklıdır. Aşırı sıcakta olan bir kişi günde 12 litreye kadar ter üretebilir ve bu da ısıyı normalden on kat daha fazla yayabilir. Atılan su, elbette, içme yoluyla değiştirilmelidir. Bazı hayvanlarda buharlaşma sadece ağzın mukoza zarları yoluyla gerçekleşir. Buharlaşmalı termoregülasyonun ana yöntemi nefes darlığı olan bir köpekte, solunum hızı dakikada 300-400 nefese ulaşır. Buharlaşma yoluyla sıcaklığın düzenlenmesi vücudun su harcamasını gerektirir ve bu nedenle her türlü varoluş koşulunda mümkün değildir.

Vücut yüzeyinin hacmine oranı, sıcaklık dengesini korumak için küçük bir öneme sahip değildir, çünkü son analizde ısı üretiminin ölçeği hayvanın kütlesine bağlıdır ve ısı değişimi kabukları aracılığıyla gerçekleşir.

Hayvanların vücutlarının büyüklüğü ve oranları ile habitatlarının iklim koşulları arasındaki ilişki, 19. yüzyılın başlarında fark edildi. K. Bergman'ın kuralına göre, birbiriyle yakından ilişkili iki sıcak kanlı hayvan türünün boyutları farklıysa, büyük olan daha soğuk bir iklimde, küçük olan daha sıcak bir iklimde yaşar. Bergman, bu düzenliliğin ancak türlerin termoregülasyon için diğer adaptasyonlarda farklılık göstermemesi durumunda ortaya çıktığını vurguladı.

1877'de D. Allen, kuzey yarımküredeki birçok memeli ve kuşta, uzuvların ve vücudun çeşitli çıkıntılı bölümlerinin (kuyruklar, kulaklar, gagalar) göreceli boyutlarının güneye doğru arttığını kaydetti. Vücudun tek tek bölümlerinin termoregülatör önemi eşdeğer olmaktan uzaktır. Çıkıntı yapan parçalar, sıcak iklimlerde avantajlı olan geniş bir nispi yüzey alanına sahiptir. Örneğin birçok memelide kulaklar, çok sayıda kan damarı ile sağlandığı için termal dengenin korunması için özel bir öneme sahiptir. Afrika filinin büyük kulakları, küçük çöl rezene tilkisi, Amerikan tavşanı özel termoregülatör organlara dönüştü.

Soğuğa adapte olurken, yüzey ekonomisi yasası kendini gösterir, çünkü minimum alan-hacim oranına sahip vücudun kompakt şekli sıcak tutmak için en faydalıdır. Bir dereceye kadar, bu aynı zamanda kuzey tundrada, kutup çöllerinde ve yüksek dağlarda minimum ısı transfer yüzeyi ile yoğun yastık formları oluşturan bitkilerin özelliğidir.

Sıcakkanlı hayvanlar için ısı değişimi düzenlemesinin davranışsal yöntemleri, poikilotermik hayvanlardan daha az önemli değildir ve aynı zamanda son derece çeşitlidir - duruş değiştirmek ve barınak aramaktan karmaşık yuvalar, yuvalar, yakın ve uzak göçler inşa etmeye kadar.

Hayvanların oyuklarında, sıcaklığın seyri, oyuk derinliği ne kadar güçlü olursa, o kadar düzleşir. Orta enlemlerde, toprak yüzeyinden 150 cm uzaklıkta, mevsimsel sıcaklık dalgalanmaları bile hissedilmez. Özellikle ustalıkla inşa edilmiş yuvalar aynı zamanda eşit ve elverişli bir mikro iklim sağlar. Baştankaranın tek bir dar yan girişi olan keçe benzeri yuvasında, her türlü hava koşulunda sıcak ve kurudur.

Özellikle ilgi çekici olan, termoregülasyon amacıyla hayvanların grup davranışıdır. Örneğin, şiddetli don ve kar fırtınalarında bazı penguenler, "kaplumbağa" olarak adlandırılan yoğun bir yığın halinde toplanır. Kenarda duran bireyler bir süre sonra içeri girerler ve “kaplumbağa” yavaş yavaş döner ve karışır. Böyle bir kümenin içinde sıcaklık yaklaşık +37'de tutulur En şiddetli donlarda bile SS. Çöl sakinleri, develer de aşırı sıcakta birbirlerine sarılırlar, birbirlerinin kenarlarına yapışırlar, ancak bu tam tersi bir etki yaratır - vücut yüzeyinin güneş ışınları tarafından güçlü bir şekilde ısınmasını önler. Hayvan kümesinin merkezindeki sıcaklık, vücut sıcaklığına eşittir, +39°C, en dıştaki bireylerin arka ve yanlarındaki kürk, +70°C'ye kadar ısıtılır.

Etkili kimyasal, fiziksel ve davranışsal termoregülasyon yöntemlerinin vücutta genellikle yüksek düzeyde oksidatif süreçlerle kombinasyonu, homoiotermik hayvanların dış sıcaklıktaki geniş dalgalanmaların arka planına karşı ısı dengesini korumasını sağlar.

Poikilotermi ve homoioterminin ekolojik faydaları. lotermik hayvanlar, genel olarak düşük metabolik süreç seviyeleri nedeniyle, yalnızca varoluşun üst sıcaklık limitlerinin yakınında oldukça aktiftir. Sadece ayrı termoregülatuar reaksiyonlara sahip olduklarından, ısı transferinin sabitliğini sağlayamazlar. Bu nedenle, ortamın sıcaklığındaki dalgalanmalar sırasında, poikilotermik organizmaların aktivitesi süreksizdir. habitat edinimi İle birlikte soğukkanlı hayvanlar için sürekli düşük sıcaklıklar zordur. Sadece soğuk stenoterminin gelişmesiyle mümkündür ve karasal ortamda sadece mikro iklimin avantajlarını kullanabilen küçük formlarda bulunur.

Bununla birlikte, vücut sıcaklığının çevre sıcaklığına tabi olmasının bir takım avantajları vardır. Soğuğun etkisi altındaki metabolizma seviyesindeki azalma, enerji maliyetlerinden tasarruf sağlar ve gıda ihtiyacını keskin bir şekilde azaltır.

Kuru, sıcak bir iklimde, vücut ve ortam sıcaklıkları arasında pratikte farkların olmaması ek buharlaşmaya neden olmadığından, poikilotermik aşırı su kayıplarını önlemeyi mümkün kılar. Poikilotermik hayvanlar, aşırı ısıyı vücuttan atmak için çok fazla enerji harcayan homoiotermik hayvanlara göre yüksek sıcaklıklara daha kolay ve daha düşük enerji maliyetleriyle dayanırlar.

Homoiotermik bir hayvanın organizması her zaman yalnızca dar bir sıcaklık aralığında işlev görür. Bu sınırların ötesinde, homoiotermiklerin sadece biyolojik aktiviteyi sürdürmeleri değil, aynı zamanda vücut sıcaklığındaki önemli dalgalanmalara karşı dayanıklılıklarını kaybettikleri için depresif bir durumda deneyimlemeleri imkansızdır. Öte yandan, vücuttaki yüksek yoğunlukta oksidatif süreçlerle ayırt edilen ve güçlü bir termoregülatör araç kompleksine sahip olan homoiotermik hayvanlar, dış sıcaklıklarda önemli sapmalarla kendileri için optimum sabit bir sıcaklığı koruyabilirler.

Termoregülasyon mekanizmalarının çalışması, hayvanın gelişmiş beslenmeye ihtiyaç duyduğu şeyi yenilemek için yüksek enerji maliyetleri gerektirir. Bu nedenle, kontrollü vücut sıcaklığına sahip hayvanların tek olası durumu, sürekli aktivite durumudur. Soğuk bölgelerde, dağılımlarındaki sınırlayıcı faktör sıcaklık değil, düzenli gıda temini olasılığıdır.

Termal homeostaz, hayvan organizmasının normal işleyişi için en önemli koşuldur.

Her şeyden önce, bu sıcak kanlı hayvanlar için geçerlidir. Sıcak kanlı hayvanların vücudunun enzim sistemleri, fizyolojik vücut sıcaklığına yakın bir optimum ile kesin olarak tanımlanmış bir sıcaklık aralığında aktivitelerini korur. Sıcak kanlı hayvanların çoğu için, vücut sıcaklığının 40 ° C'nin üzerindeki ılıman bölgeleri ölümcüldür. Bu sıcaklık seviyesinden, katalitik özelliklere sahip proteinlerin, yani enzimlerin diğerlerinden önce dahil olduğu protein denatürasyonu süreci başlar. Daha düşük sıcaklıklarla ilgili olarak, bu maddeler daha toleranslıdır. 4°C'ye soğutulduktan ve ardından sıcaklık koşullarının eski haline getirilmesinden sonra, enzimler aktivitelerini geri kazanır.

Bununla birlikte, negatif sıcaklıklar, başka bir nedenle sıcak kanlı bir organizma için zararlıdır. Hayvan vücudunun ana bileşeni (canlı ağırlığın en az %50'si) sudur. Böylece, balıklarda vücuttaki su içeriği% 75'e, kuşlarda -% 70, besi boğalarında - yaklaşık% 60'a ulaşır. İnsan vücudu bile yaklaşık olarak %63-68 sudur.

Hücrelerin protoplazması sulu bir faz olduğundan, negatif sıcaklıklarda sıvı haldeki su katı hale geçer. Hücre protoplazmasında ve hücreler arası sıvıda su kristallerinin oluşumu, hücre ve hücre altı zarları üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Hayvanlar, negatif sıcaklıkların etkilerine daha iyi, vücutlarında daha az su ve hepsinden önemlisi serbest, proteinsiz su tolere eder.

Kural olarak, kışın yaklaşmasıyla hayvanların vücudundaki nispi su içeriği azalır. Bu değişiklikler özellikle poikilotermik hayvanlarda fark edilir. Kışa dayanıklılıkları sonbaharda önemli ölçüde artar. Örneğin, Alaska'dan gelen yer böceği Pterostichus brevicornis, kışın birkaç saat -87°C sıcaklığa dayanabilir. Yaz aylarında, bu böcekler zaten -6 ... -7 C sıcaklıkta ölürler.

Poikilotermleri negatif sıcaklıklara uyarlamanın bir başka yolu da biyolojik sıvılarda antifriz birikmesidir.

Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesinde yaşayan kemikli balıkların kanlarıyla ilgili araştırmalar, Kuzey Kutbu'ndaki soğukkanlı hayvanların aktif yaşamı için tek başına gliserolün yeterli olmadığını göstermiştir. Bu balıkların kan ozmolalitesi yüksektir (300-400 miliozmol). İkinci durum kanın donma noktasını -0.8°C'ye düşürür. Ancak, kışın Arktik Okyanusu'ndaki su sıcaklığı -1.8°C'dir. Bu nedenle, tek başına kan ozmolalitesi de bu gibi durumlarda hayatta kalmak için yetersizdir.

Kutup balıklarının vücudunun bileşiminde, donma önleyici özelliklere sahip spesifik glikoproteinler bulundu ve izole edildi. %0,6'lık bir konsantrasyonda, glikoproteinler, sodyum klorüre kıyasla suda buz oluşumunu önlemede 500 kat daha etkilidir.

Homoiotermik hayvanlarda, sıcaklık sabitliği kavramı oldukça keyfidir. Bu nedenle, memelilerde vücut sıcaklığındaki dalgalanmalar önemlidir, bazı temsilcilerde 20°C'yi aşar.

Vücut sıcaklığındaki nispeten geniş bir dalgalanma aralığının, sıcak bir iklimde yaşayan hayvanların çoğu için karakteristik olması dikkat çekicidir. Kuzey hayvanlarında homoiotermi daha şiddetlidir.

Aynı türe ait, ancak farklı iklim koşullarında yaşayan hayvan popülasyonlarının bir takım ayırt edici özellikleri vardır. Yüksek enlemlerden gelen hayvanlar, aynı türün temsilcilerine kıyasla daha büyük vücut boyutlarına sahiptir, ancak sıcak iklime sahip bölgelerde yaşarlar. Bu genel bir biyolojik kuraldır ve birçok türde (yaban domuzu, tilki, kurt, yabani tavşan, geyik, geyik vb.) açıkça görülür. Coğrafi dimorfizm, vücut boyutundaki bir artışın vücut yüzeyinde göreceli bir azalmaya ve dolayısıyla termal enerji kayıplarında bir azalmaya yol açması gerçeğiyle belirlenir. Aynı türün daha küçük üyeleri, daha yüksek bir göreceli metabolizma ve enerji, daha büyük bir göreceli vücut alanı gösterir. Bu nedenle, vücut kütlesinin birimi başına, vücudun kabuğu yoluyla daha fazla enerji harcarlar ve daha fazla enerji kaybederler. Ilıman ve sıcak iklimlerde, küçük ve orta boy hayvanlar, daha büyük muadillerine göre avantajlara sahiptir.

Ekvator bölgesinin çöllerinin, savanlarının ve ormanlarının sakinleri, son derece yüksek sıcaklıklarda hayata uyarlanmıştır. Ekvator bölgesinin çöllerinde kum 100°C'ye kadar ısıtılır. Ancak bu tür aşırı sıcaklık koşullarında bile hayvanların aktif yaşamı gözlemlenebilir.

Örümcekler ve akrepler, 50°C'ye kadar olan hava sıcaklıklarında besin aktivitelerini korurlar. Peynir sineği Piophila casei 52°C sıcaklığa dayanabilir. Desert Locust, 60°C'ye kadar daha yüksek sıcaklıklarda da hayatta kalır.

Daha yüksek enlemlerde, hava sıcaklığından önemli ölçüde daha yüksek bir çevre sıcaklığına sahip ekolojik nişler vardır. İzlanda ve İtalya'nın kaplıcalarında 45-55 ° C sıcaklıkta, çok hücreli (sinek Scatella sp.'nin larvası), rotiferler ve amipler yaşar. Artemia yumurtaları (Artemia salyası), yüksek sıcaklıklara karşı daha da fazla direnç gösterir. 4 saat 83°C'ye ısıtıldıktan sonra canlı kalırlar.

Balık sınıfının temsilcilerinden sadece dişli sazan (Cyprinodon nevadensis), aşırı sıcaklıklara geniş adaptasyon yetenekleri sergiler. Suyun 42 ° C sıcaklığa sahip olduğu Ölüm Vadisi'nin (Nevada) kaplıcalarında yaşıyor. Kışın suyun 3°C'ye kadar soğuduğu rezervuarlarda karşımıza çıkar.

Bununla birlikte, rotiferler ve tardigradlar, aşırı sıcaklıklara uyum sağlama yeteneklerinde en çarpıcı olanlardır. Hayvanlar aleminin bu temsilcileri, 15°C'ye kadar ısınmaya ve -273°C'ye kadar soğumaya dayanabilir. Omurgasızlarda yüksek sıcaklıklara karşı benzersiz direncin uyarlanabilir mekanizmaları çalışılmamıştır.

Omurgalıların yüksek çevre sıcaklıklarına uyum yeteneği, omurgasızlarınki kadar yüksek değildir. Bununla birlikte, bu tür omurgalıların tüm sınıflarının temsilcileri, balık hariç, susuz çölde yaşar. Çoğu çöl sürüngeni aslında homeotermiktir. Gün içinde vücut ısıları dar bir aralıkta değişir. Örneğin, bir deride, ortalama vücut sıcaklığı 33°С (±1°), yakalı bir kertenkele Crataphytus collis - 38°С ve bir iguanada daha da yüksek - 39-40°С.

Bu çöl sakinleri için ölümcül vücut sıcaklıkları aşağıdaki değerlerdir: skink için - 43 ° C, yakalı kertenkele için - 46.5 ° C, iguana için - 42 ° C. Gündüz ve gece hayvanların aktivitesi farklı sıcaklık aralıklarına düşer. Bu nedenle, etolojik olarak farklı hayvan gruplarında fizyolojik vücut ısısı ve öldürücü vücut ısısı aynı değildir. Gececi türler için kritik vücut ısısı 43-44°C, gündüz yaşayan türler için ise 5-6°C daha yüksektir.

Sürüngenlerde öldürücü sıcaklıkların önce sinir sisteminin işlevsizliğine, ardından kan hemoglobininin oksijeni bağlayamaması ve taşımaması nedeniyle hipoksiye yol açtığına inanılmaktadır.

Kuşlarda - çölün sakinleri - güneşte aktif eylemler sırasında vücut ısısı 2-4 ° C yükselir ve 43-44 ° C'ye ulaşır. Fizyolojik dinlenme durumunda 39-40°C'dir. Vücut sıcaklığının bu tür dinamikleri, bir serçe, kardinal, gece kuşu ve devekuşu içinde 40°C ve daha yüksek bir hava sıcaklığında ortaya çıkarılmıştır.

Memeliler, mükemmel bir termoregülasyon mekanizmasına sahip olmalarına rağmen kendi vücut sıcaklıklarını da manipüle ederler. Dinlenme halindeki bir devenin rektal sıcaklığı oldukça düşüktür - yaklaşık 33°C. Bununla birlikte, aşırı koşullar altında (45 °C'nin üzerindeki çevresel sıcaklıkların arka planına karşı fiziksel çalışma), hayvanın vücut sıcaklığı, fizyolojik durumu ve davranışı üzerinde gözle görülür bir etki olmaksızın 40 °C'ye, yani 7 °C'ye yükselir.

Bir hata bulursanız, lütfen bir metin parçasını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.

Büyümelerin farklı iklim bölgelerinde geniş bir şekilde yayılması, aşırı sıcaklıklar dahil olmak üzere çeşitli akıllara bağlı kalmanın ortaya çıkmasına neden oldu. Düşük sıcaklıklara olgunluk ile ayrılırlar:

  • soğukluk - düşük dodatkovі pozitif sıcaklıklara dayanmak için uzun süre roslyn'de değil;
  • donma direnci - düşük eksi sıcaklıkları tolere eden roslin inşa etmek;
  • kışa dayanıklılık - düşmanca hava koşullarına dayanma ve ücreti yıkama yeteneği olmadan roslyn binası.

Yüksek sıcaklıkların yükselmesine göre, Roslins'in gücündeki ilerlemeler ayırt edilir:

  • termofilik- büyüme mevsimi boyunca sıcakta bitki yetiştirme ihtiyacı;
  • sıcaklık - aşırı ısınmaya karşı roslin toleransı oluşturma (yüksek sıcaklıkların akışı);
  • kuruluk - zdatnіst roslin, yaşam işlevlerine önemli bir zarar vermeden üç dönem kuruluğu (azaltılmış nem ve toprak ve toprakta ve toprakta yüksek sıcaklıklar) tolere eder.

Evrim sürecinde, büyümeler farklı zamanlarda aşırı sıcaklıklara kadar titredi. Düşük ve yüksek sıcaklıklara karşı kararlılık, türün genetik olarak belirlenmiş bir işaretidir. Soğuk, ölü bölgenin (arpa, yulaf, keten) büyümelerine hakimdir. Tropikal ve subtropikal oluşumlar 0 ila + 10 °C (kava, ogirki) arasındaki sıcaklıklarda filizlenir ve ölür.

Vidminnosti, eşit fizyolojik süreçlerde ve düşük sıcaklıklarda klitin fonksiyonlarında, roslinlerin (türler, çeşitler) tek tip soğuk direnci durumunda tanı işareti olarak hizmet edebilir. Ontogenez döneminde roslinlerin soğuktan önce yatma kararlılığı. Düşük sıcaklıklara duyarlı, embriyonik gelişim dönemi. Örneğin, soğuğa dayanıklı olmayan mısırda +18 °C sıcaklıkta dördüncü günde ve +10 °C'de - on ikiden az bir sıcaklıkta çimlenir. Ayrıca vücudun farklı bölgeleri soğuğa tepki vermek için farklı şekillerde büyür. Yani çiçekler soğuğa, o yaprağın alt meyveleri ve o kökün yaprakları kurbağalara karşı daha duyarlıdır.

Bazı sıcağı seven roslin türlerinin soğukluğu, ormana giden bir yol ve keskin sıcaklık düşüşlerinin (düşük ve normal) bir gül bahçesi ile arttırılabilir. Bu enjeksiyon roslin metabolizmasını uyarır. Stabiliteyi arttırma yönteminden önce, mikro elementlere veya amonyum nitratın %0.25'ine batırılarak daha stabil su ile de ayrılmalıdır. P. O. Shenkel ve K. O. Badanov'un (1956) deneyinde "roslin'in soğukluğu üzerindeki sitoplazmanın viskozitesi" içine döküldü. CaCl2'deki fark arttı ve KS1'deki fark "sitoplazmanın viskozitesinde azaldı. Her iki durumda da, -1,5 °C'ye dondurulduktan sonra canlı hücre sayısı belirlendi. "viskozitede önemli bir artışa yol açtı. soğuğa dayanıklılık (Şekil 4.1).

Pirinç. 4.1. Katyonik tuzların infüzyonu ve "sitoplazmanın viskozitesi ve soğuktan önce köknar ağacındaki yaprakların stabilitesi"

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

Kış döneminde - 20 ° C'nin altındaki don, Ukrayna da dahil olmak üzere zengin ülkeler için harika bir manzara. Frost, tek, avlu ve bagatorik büyümelere akar, bu nedenle koku, ontogenezin farklı aşamalarında düşük sıcaklıklara dayanır:

  • bekar - nasіnnya veya küçük roslin (kış) gözünde;
  • saraylılar ve bagatorichler - soğanlarda, kök bitkilerde, cibulinlerde, rizomlarda, görünüşte olgun büyümelerde.

Donma toleransı zdatnist, bu tür roslin'in durgunluk belirtisidir, ancak okremoi roslin'in dona dayanıklılığı, don tarafından bunaltılan zihinlerde, önde, zengin faktörlerin varlığında yatmaktır. Ara boşluğun yakınındaki orta zemini donmaya getirmek için sıcaklığı giderek düşürmek (yılda 0,5 - 1 ° C). Buz, ara reklamlar arasında önemsiz bir şekilde yerleştiğinde, alacakaranlıktan sonraki büyümeler hayat kurtarır. Yani, örneğin, hava sıcaklığında - 5 ° C ila - 6 ° C lahana yapraklarında, orta kısmın donmuş kısmı boşlukta bulunur. Buzun kademeli olarak tabaklanmasıyla, ara boşluklar sanki kil ile kaplanmış gibi suyla doldurulur ve yapraklar normal kampta döner. Sıcaklıkta keskin bir düşüşle, buzun protoplazmada çözülmesi mümkündür. Tse, kural olarak, klitin ölümüne ve ölümüne yol açar. Ayrıca Persh Cherga'da, kumaşlarında daha fazla su ve daha az tsukr_v don olan güller veya organik güller olduğunu hatırlamak gerekir.

Pristosuvannya roslin minimum sıcaklıklara dovkіllya kolivaєtsya ark önemli sınırlarda. Sıcaklığın -70 ° C'ye düşmeye devam ettiği Yakutya'daki (Rusya) “soğuk kutupta”, sipariş yaygın modrina daurian, büyüme ayrıca Sibirya yalina, çam zvichayna, huş ağacı sarkması, osika ve diğer iyi yerli köyler. Agrocenozlarda, “Sitninivske” çeşidinin kış buğdayı büyür. Karla örtün, - 30 ° C'ye kadar olan donlarda donmaz. Donma direncinin şampiyonları, sayısal temsilcileri nadir bir helyum sıcaklığında (-269 ° C) ölmeyen daha düşük büyümelerdir.

Orta roslin tropikleri (yüksek dağlık bölgeler hariç) gün boyunca dona dayanıklı roslin formları. Su tropikal ormanları bölgesinin tüm temsilcileri dona tahammül edemez. Batum yakınlarındaki subtropiklerde (Karadeniz'in Kafkas kıyıları) kavove ağacı, çikolata ağacı, ananas ve diğer tropik büyümeler açık havada yetişemez. Bu fenomenin nedeni, tropik bölgede sıcaklığın yine sabit bir yüksekten fazla olmaması gerçeğinden kaynaklanmaktadır, ancak yine de aynı seviyede olabilir.

Tropiklerin yüksek dağlık bölgelerinde, soğuk hava gibi, daha büyük bir koku gibi, çiy damlaları büyüyor, dağlarda daha fazla pis koku büyüyor. Pivdennoy Amerika'nın tropikal bölgelerinde, deniz seviyesinden yaklaşık 1200 m yüksekliğe kadar, kakao, vanilya ve ince hindistancevizi gibi bitkiler büyür. On the flat mountains of the same region at an altitude of 1200 to 2400 m, the representatives of the subtropical zone - citrus fruits are wider. Цейлоні, Яві тощо. Вертикальна зональність відіграє значну роль у морозостійкості тропічних рослин. Якщо якісь з тропічних рослин здатні переносити невеликі морози, то можна безпомилково стверджувати, що це мешканці високогірних районів. Прикладом може бути хінне дерево, батьківщиною якого є тропічна Південна Америка. Всі Yogo apparently visible on the cordodelic schedules. Visa, yaki give the bark of the vmisti khinina to itch in Akıllarda -a -arson klimatu yankısı 2000 m.'ye kadar -1 °C'ye kadar donuyor.

Subtropikal bölge, sıcaklıkta büyük bir dalgalanma genliği ile karakterize edilir. Bazı bölgelerde de kış olmayabilir, kış aylarında sıcaklık sıfırın altına bir - üç derece kısa süreliğine düşer. Kafkasya'nın Karadeniz kıyısı da kış döneminde donun -10°C olduğu subtropikal bölgeye girer. Tsgogo'ya kadar hava koşullarında, subtropikal büyümelerde, nadas arazilerinde gezileri sırasında hem biraz dona dayanıklı olabilirler hem de dona dayanıklı olabilirler. Örneğin, Kafkasya'nın Karadeniz kıyısındaki Hint ve Çin-Çin çay biçimleri yalnızca Batum bölgesinde (Çin bölgesinde) yetiştirilmektedir. Aynı zamanda, pivnіchno-Çin kültür biçimleri, Sochi-Adler bölgesinde, Kafkasya Sıradağları'nın (Maikop, Garyachiy Klyuch) ve ayrıca Transcarpathia'da navit'te başarılı bir şekilde büyüyor.

Tropiklerde olduğu gibi, subtropiklerde, dona karşı dayanıklılıkta ses, irtifa imar da açıkça kendini gösterir. Popo genişletilmiş patates olabilir (Solanum tuberosum) Pivdenniy America'da, de y bu saate kadar doğal zihinlerde büyüyecekler (Giloy adası Şili'den kurtarıldı). Tsya subtropikal roslina dona karşı zayıf bir şekilde dayanıklıdır ve sıcaklıkta -3.5 ° С'ye şiddetli bir düşüş göstermez. Aynı zamanda, And Dağları bölgelerinde, -8 °C'ye kadar donlara dayanabilen çeşitli patatesler yetişir. Deyakі, tsієї moroznostіykoї kartoplі vyroshchivayutsya, naseleniâ na vіsoі majzhe bіlja interіchnogo snіgu mіstsevіm oluşturur.

Тісний зв"язок між морозостійкістю та географічним походженням виявляється у рослин північної та помірної зон. Загальновідома біла акація, наприклад, є звичайним видом для рослинності Харківської, Полтавської та Кіровоградської областей України. В той же час, в Московській та Ленінградській областях Росії ця рослина майже Uzak Buluşma günü için tipik olan Amur kadifesi artık Sibirya tarafından giyilmiyor.

Kış dönemine ve düşük sıcaklıklara dayanmak için, büyümeler bir dizi standı titretti. Yer üstü kısımlarında, yiyecek rezervleri birikir - tsukri ve yağlar ve yeraltında - nişasta. Dihannya üzerinde pis koku vikoristovuyutsya protyazh kış. Zukor, klitinlerdeki ozmotik basıncı arttırır; Sitoplazma pereshkodzhaє її pıhtılaşmasında zavdjaki spesifik diї. Yağlar - vakuolden suyu çıkarın ve klitinayı donmaya karşı koruyun. Düşük sıcaklıklarda kışlamadan önce roslinlerin varlığı, formlarının sayısal özelliklerinde ve fizyolojik güçlerinde kendini gösterir. Kışı geçiren ağaçların ve çalıların yüzey viparasyonundaki değişiklik, yalnızca biradaki kış için yaprakların dökülmesi ve kseromorfik yapıların gelişmesiyle ilgili değildir. Bunun tezahürü çam saç tokaları, yalinler, yalitlerdir.

Xeromorfizm (Yunanca xeros'tan - kuru ve morfe – form) – roslinlerdeki şarapların kuru zihinlere kadar büyüdüğü morfolojik ve anatomik işaretlerin sürekliliği.

Kızamık, kambiyum ve kızamık topunun canlı iç hücrelerini ve çeşitli dalgalanmalardan ve minimum sıcaklık değerlerinden korur. Örneğin, Amur'un kadifesine adım adım bu mantar topu yerleşiyor. Diğer büyümeler su geçirmez olabilir, kalın bir kütikül derisi ile kaplanmış, hatta daha kuru hücreler, güçlü bir şekilde gelişmiş damar demetleri olabilir.

Kütikül – Yaprakların ve genç gövdelerin epidermisini büken, tahribatsız bir lipid polimer kütininden ilham alan ve yeni büyüme mumlarına batırılmış ince, yapısız bir kaplama.

Büyümelerin kışa dayanıklılığının genişletilmiş bir morfolojik işareti, dünya yüzeyinin gövdelerinin ve yapraklarının, kırıkların meyilli olmasıdır, bu nedenle koku, bir kar örtüsü ile rüzgardan ve dondan daha iyi korunur. Bir popo olarak, bir metre dekilka için yüzey toprağının üzerinde yükselen çam arduvazını kullanabilirsiniz ve vzymka vzdovzh її'yi sarar. Subtybni, bosocogir'in kenarındaki ellinin kaldırılmasıdır "ї. Rice Roslin Pamir'in karakterinde, Nizyskorlistya ib Slannistya'nın sırası, є Roztashuvannya Killy Pagonv Pilles, Roselin'e, atama Roslin'in mührüne , Kış alışverişi Hizmetçi Piri Piri Piriy'nin kıçını temizledi Zimstiycosti Roslin için önemli olabilir, Kushchinnya üniversitelerinin ağları kütüklerle pagonlar yere yakın durur.

Ralge, Zelevi Flends'in kışları, Skrichuvati binası, POP "Budovy Klitino çatışmalarının (set, Mançurya ormangülü) özel bölümleriyle birlikteyim. Zyoma Zemojuvo Meydanı Viparovvannya ve ortasındaki belirli sıcaklık rejimi sofistike sofistike. çiçek tomurcukları ve çiçek tomurcukları ile rüzgar - bu büyük bir kuş grubudur.Büyüyen bitkilerin bazıları için, başarılı meyve verme için kokuların düşük sıcaklık aşamasını geçmiş olması gerekir. vernalizasyon, soğuğu sakinleştirme süreçlerinin indüksiyon sürecidir.

Dovkil'in akıllarına gelirken yüksek sıcaklıklarda bina yapmak da önemlidir. Isı için üç grup roslin ve prokaryot görülür:

  • zharostіyki -+ 75 - + 100 °С'ye kadar sıcaklıklara dayanabilen termofilik mavi-yeşil algler ve sıcak mineral birikintilerinin bakterileri. Cym güç organizmaları yüksek düzeyde metabolizmaya, klitinlerde RNA'nın hareketi, sitoplazmadaki proteinlerin pıhtılaşmaya karşı stabilitesine sahiptir;
  • kavurucular - Kettle, +50 - +65 ° С'ye kadar uykulu bölgelerde ısıtılarak vitriyumlanan büyüme yerleri (etliler, deyak kaktüs, Tovstyankovyh'in anavatanının temsilcileri) büyür ve kurur. Sulu meyvelerin ısısı, sitoplazmanın ve klitinadaki suyun yüksek viskozitesi ile açıklanır ve konuşmanın döviz kurunu düşürür;
  • ısıya dayanıklı - mezofitik ve su büyümeleri. Büyümenin ortasındaki mezofitler, sıcaklığı + 40 - + 47 °С'ye kadar ve su büyümesini - + 40 - + 42 °С'ye kadar değiştirebilir.

Ateşli zihinlerde kalbe saplanan Roslini, soyoluş sürecinde aşırı ısınmanın sıcağına yenik düştüler:

  • değişen yüzey büyümeleri;
  • saptaki daha kalın tüylenme:
  • parlak yaprak yüzeyinin gelişimi;
  • terleme yoğunluğunda artış;
  • eterik donların görünümü;
  • uykulu vaatleri bozan tuz kristallerini görmek;
  • organik asitlerin yığınlanması, yakі zv" yazuyut amonyak ve zneshkodzhuyut yogo;
  • dikey ve meridyen roztashuvannya ince bırakır. Sıcak ve kurak dönemde hayatta kalmak için bina

roslin'in bütünleşik gücü, "bir grupta onlardan biri kserofitler(Bu grubun daha fazla detayı “Çevresel bir faktör olarak su” bölümünde gözden geçirilecektir). Aynı zamanda, yüksek sıcaklıklarda hayatta kalma olasılığı daha yüksek olacaktır, bu nedenle protoplazma zeminde asılı kalır. Roslin kimin için canlı bir şekilde pristosuvannya söylüyor:

  • ikiyüzlülük kök sisteminin kökleri kuraklığa kadar, yak yeraltı suyuna, yoğun terleme süreçlerine ve konuşma alışverişine ulaşana kadar, pis koku önemsiz sel için suçlanmamalıdır;
  • ökserofit sitoplazmada oyalanmak, metabolizmayı arttırmak, kötü kokuya iyi dayanmak znevodnennya ve aşırı ısınma;
  • poikilokserofity znevodnnі durumunda prisupinyut metabolik süreçler ve anabiyoz içine düşer.

Anabiosis (Yunanca anabiosis türü - hayata dönüş) - bir organizma haline gelir, bir tür yaşamla, timchaların süreçleri sabitlenir, aksi takdirde o kadar yükselirler ki görünürler ve görünür yaşam gösterirler.

Yüzey taşımacılığındaki değişikliklere, özel veya toplam yaprak düşüşü yolu ile etkin bir şekilde ulaşılabilir. Bu, kuru bölgelerdeki çeşitli köylerin kuru toprağa tipik bir tepkisidir. Su harcarken, yeterli su kaynağı ile buğulanan yaprakların sadece 1/300 - 1/3000 kısmını yapabilirsiniz. Chagarniki ayrıca gerekirse yaprakları atabilir. Bu şekilde bazı türlerde geçirgen yüzey 3-5 kez değişir. Görünümün bazı kısımlarına, yaprakların bükülmesi ve buruşması hakimdir, bu da terleme yoğunluğunun azalmasına neden olur. Örneğin, kovili'de -% 60.

Killi toprakta kuru büyüme Zavdyaks veya iskelet toprak köklerindeki çatlaklar yoluyla, sudan intikam almak için sanki ufuklara nüfuz eder ve bu tür büyümelerin rahunokları için kuru zihinlerde şarkı saati oluşturulacaktır. Günümüzde filizlenen köylerdeki genç bitkiler, pagonların güvercininden 10 kat daha ağır olan makas köklerinin kuru bölgelerinde yetişir. Bu tür akıllardaki tahıl büyümeleri, toprağa benzer kalın bir kök sistemi kurar ve ipliksi kökleri bir metre derinliğe nüfuz eder, pagonіv kütlesi ile köklerin kütlesi arasında Spivvіdnennia, köklerin kabuğu ile daha fazla karıştırılır, hangi daha büyük gelişmekte olan zihinlerde kurur.

Düşük basınçlı topraklarda kök sisteminin gelişmesi için yeterli alan yoksa durum kritik hale gelir. Düşük basınçlı topraklarda, kuruluk özellikle geniş bir kök sistemine sahip (örneğin kırsal alanlarda) roslinler için güvenli değildir. Köylerdeki doğal fitosenozlar bu tür zihinlere ekilmelidir ve kademeli ekim ve ölüm için bir dizi yoğun ağaçlık dikilmelidir. Bu olgunun kış ormanlarının çevre düzenlemesi ve dikimi sırasında korunması gerekir.

Roslin ortasında kuru yerler görülür sukulent - Bagatorichi özsu ile büyür, yapraklara (agave, aloe) veya bir gövdeye (kaktüs, süt otu) ısisttir. Kokular, su taşıyan özel bir parankimde su biriktirme gücüne sahip olabilir. Orta Afrika, Pivnichnoy Amerika ve Pivdennoy tay Ukrayna'da, doğal florada, succulentia, thuto yapraklı ağaçların ve oda bitkilerinin yerli topraklarının temsilcileri nedeniyle pratikte büyümez.

Özellikle yüksek sıcaklık ve terofitik formların neden olduğu kuru zihinlere bağlanalım.

Terofity (tür ceviz thcros - leto) - şu andaki bakışta düşmanca bir kader dönemi yaşayan Roslin'in yaşam formu.

Terofitlerden önce, Akdeniz yolunun türünün tek örneği olan şifalı bitkiler, püstüllerin, napivpustel'in ve Pivnichnaya pivkul bozkırlarının karakteristik özelliğidir. Böyle bir bağlantı başarılı bir şekilde hasat edilebilir ve düşük kış sıcaklıklarının hayatta kalması için.

Bakterilerin, siyanobakterilerin ve likenlerin bir kısmı, etrafta eğrelti otları ve yosunlar görüyor, çiçek çiylerinin aylarca gerildiğini ve kayalık binalar inşa ettiğini, kuru kamptan kaçtığını ve hayatınızı sürdürme ihtiyacından sonra. Vzagali, anabiosis - daha da evrensel olarak dost olmayan zihinlere bağlı, evrim sürecinde viroblen. Vіn є tepkisi sadece

dehidrasyon için değil, aynı zamanda diğer düşmanca zihinler için de aşırı ısınma.

Svoeridnymi pristosuvannya için yüksek sıcaklıklar e perebuvannya protyag kuru dönem geliştirme döngüsünün ilk aşamalarında veya timchasovyh, aşırı ısınma ekolojik nişlere karşı koruma. Dilin ilk aşamasında, roslin'in bir kısmının anabiosis durumunda veya terofit olarak yüksek sıcaklıklara dayandığını düşünün. Örneğin, bozkırların ve çölün diyakozları bu aşamada sıcak kaya mevsimini yaşıyor. Başka bir büyüme türünde, yüksek sıcaklıklar döneminde, yeraltı organlarının (rizomlar, ampul, ince cybulin) gözünde perebuvayutlar. Onlardan önce, ephemeroid-tek kökleri (vesnaria yayı, yumurta şeklindeki şalgam) ve ephemeroid böcekleri (laleler, çiğdemler, ince soğanlar) görebilirsiniz.

Roslins, sıcaklıklarını rozsiyuvannya bayat enerji yolu ile düzenler, bu şekilde pis koku aşırı ısınmayı ve ölümü önler. Roslins'deki ana termoregülasyon mekanizmaları şunlardır:

  • ikinci viprominuvannya;
  • viparovuvannya;
  • konveksiyon.

Tüm killi enerjinin yaklaşık yarısı, ikincil radyasyon için enerjinin yükselmesine düşer. Terlemenin kendine bağımlı fizyolojik önemi, buharlama ısısının büyümenin gövdesi tarafından soğutulması gerçeğini etkiler. Büyümenin sıcaklık rejimi de gözlenir.

Ale pritosuvalnі güç Roslin obmezhenі. Aşırı yüksek veya düşük sıcaklıklar, büyüyen bitki ve dokular düzeyinde metabolik süreçlerin tahrip olmasına yol açabilir. Крім того, спостерігаються значні порушення фізіологічних функцій, що пов"язані з порушенням обміну нуклеїнових кислот і білків. У деяких видів рослин спостерігається посилений розпад білків і накопичення в тканинах розчинних форм нітрогену. Наприклад, загибель рослин від високої температури може спричинятися накопиченням аміаку, як кінцевого продукту розпаду амінокислот. При температурі, понад + 50 °С починається денатурація білків цитоплазми. При зниженні температури у рослинах також відбуваються різноманітні фізіолого- біохімічні зміни. Пошкодження рослин холодом супроводжується втратою тургору, зміною кольору листя. Руйнування хлорофілу є наслідком порушення транспорту води до Düşük sıcaklıklarda, ısı seven büyümelerde, hasarın ana nedeni, bisferdeki lipidlerin redin-kristal durumundan jele geçişi nedeniyle membranların fonksiyonel aktivitesinin bozulmasıdır. bozunma süreçleri sentez süreçleri üzerinde hakimdir, "sadece sitoplazmanın viskozitesine" geçer. Özellikle güvensiz - sürücünün taşınmasında hasar.

Bu sırada, doğada, büyüme sayısından bağımsız olarak, aşırı yüksek ve düşük sıcaklıklardan ve kendisinden korkarlar:

  • yanmış kök boğazı - büyümelerin yerden yapıştığı yerlerde kambiyumu açığa çıkarmak;
  • stovbur kızamık opik - kambiyumun pivden tarafından hafif bir ışıkla açığa çıkması, bunun sonucunda kabuğun kırılması;
  • yaprak opik - pivdennye enlemlerinde yaz spekusunda tuzak;
  • vysihannya roslyn, yüksek sıcaklıkların ve hava koşullarının kuru mevsimi altında;
  • vytiskannya roslin іz ґruntu killi yeniden boyutlandırma toprakları üzerinde;
  • çiçeklerin donması, zav "yazy", roslin yaprakları ve pagonları;
  • karsız bir kışın fonunda düşük sıcaklıkların ardından wimerzannya roslin;
  • stovburiv ve ahşap ağaçlarda don çatlakları.

Büyümenin okremyh kısımlarının termal opikleri, doğrudan soniachny prominennya'nın sonucudur. Termal optikler genellikle kapalı zeminde roslin yetiştirirken, ilk önce lenslerde olmak üzere yapraklardaki su beneklerinde uykulu çıkıntı kırılırsa sıkışır. Yüksek sıcaklık, büyüyen hücrelerde proteinlerin denatürasyonuna neden olur. Bu nedenle, sony sıcağının akışı altında gelişmeye başlayan genç cambium kambiyum gece donlarında ölürse, baharın adı kızamık için suçlanır. Bu tezahüre siyahlık ve ölüm veya kızamık eşlik eder.

Vsihannya roslyn, kritik derecede yetersiz su israfının doğrudan bir sonucudur. Kuruluk atmosferik, toprak ve fizyolojik olabilir. İlk vipad'de, kabile önemsizdir, bir "yam, kuru vadiler. atmosferik ve zemin kuruluğunda azalma.

Vipirannyam altında, toprağın periyodik olarak donması ve çözülmesinden sonra, büyümeler soyularak büyür ve yeraltı kısımlarını açar. Aynı zamanda, Nemes'in büyümesi kökleri sökerek topraktan büyüyecek. Bu fenomenin aracısız nedeni, suyun yenisinde donmasından kaynaklanan "toprakta" bir artıştır. Bu şekilde, benzer bir fenomen, ancak büyümenin yeniden büyümesi veya güçlü bir toprak, düşme ve sulama ile zihinlerde görülebilir.

Liod'un kırkası, donlarla birlikte değişirse devrede yerleşir. Kurşun, gelişmesine veya fizyolojik süreçlerin yok olmasına yol açacak olan roslin kumaşına işlenmiştir. Ayrıca, düşük sıcaklıklarda büyümelerin ölüm nedenlerinin aşırı maruz kalma başarısı nedeniyle, özellikle sıcaklığın düştüğü değerli saate saygı duyuyorum. Klitinin protoplazması, düşük bir sıcaklığa gözle görülür şekilde stabildir, ancak aynı zamanda kademeli olarak düşürülür. Aynı saatte, klitina önemsiz ama keskin bir soğukla ​​ölebilir. У помірних і північних регіонах, а також в умовах високогір"я часто спостерігається пошкодження рослин ранніми осінніми або пізніми весняними заморозками. Частіше пошкоджуються теплолюбні рослини й ті, що акліматизуються в більш суворих умовах. В першу чергу весняними заморозками пошкоджуються квітки та бруньки рослин, а osinnіmi - meyveler.

Sıcaklık donma noktasının altına keskin bir şekilde düşmeye devam ederse, ağaçların stovburileri bazen vzdovzh, ya da karşıya ya da gezinti yolunda çatırdar. Bu, İsveçli bir soğumanın sonucudur ve, pov "jazanoї z onu, kızamık ve eski bir köye karşı, köyün iç kesimlerindeki kırıklar sıcaklıktan biraz daha fazla tasarruf sağlar. "yaz, berrak, kestane.

Roslinlerin ölümü, başındaki "dil"in sıcaklığın tekrar düşmesinden yeniden başlamaması" nedeniyledir. Sayısal büyümeler ölür veya hastalanır ve 0 °C'lik sıcaklıklarda. Düşük sıcaklıklara karşı özellikle hassas olan, sıcak hücrelerden gelen termofilik mavi-yeşil algler ve +70 - +80 °C sıcaklıkta yaşayan bakterilerdir. Benzer termofiller için Zvichayna oda sıcaklığı bile düşük ve kokuyor. Soğuk vihіdtsі z tropik bölgeye ve ayrıca sıcak bölgelerden yürümek gibi sıcağı seven roslin'e karşı daha hassas, örneğin, vіdomі tyutyun, ogіrka, kvassola, pirinç, fasulye otu. Zincirlerin sonuncusu "su dengesinin bozulmasına ve klitinlerdeki konuşmaların değiş tokuşuna ve ayrıca verilen sıcaklığın belirli akışına atıfta bulunur. Titreşim - örneğin, kar altında kış bitkilerinin ölümü, üzerlerinde kar çiçeklerinin gelişmesi nedeniyle. Kardan gelen tovstim topunun altında, diğer sıcaklıklar gözlenir, daha düşük çağrılar. O bahar, zemin donmadığı zaman, büyüme nefes almayı ve canlı konuşmaların kaybını yoğunlaştırıyor. Bununla, büyümeler zayıflar ve mantarlar tarafından saldırıya uğrar.

Bu şekilde, aşırı sıcaklıkların enjekte edilmesi, roslinlerde çeşitli bitişik özelliklerin gelişimini yakınlaştırır. Sıcaklıktaki bir değişiklikle, etkileşim normlarının ötesinde, okremih parçalarının ölümü ve tüm nemli organizmanın naviti mümkündür.

Ilıman bölgedeki karasal hayvanların çoğunun gelişim döngüsü, soğuk kışların varlığına uyarlanmıştır. Şu anda, aktif olmayan bir durumdalar. Her şeyden önce, bu, tüm kıtaların faunasında sayısal olarak baskın olan böcekler için geçerlidir. Hareketsiz, gelişmeyi durdurmuş, genellikle çok su kaybederek kışı beklerler. Diapause, farklı türlerde gelişimin farklı aşamalarında ortaya çıkabilir - yumurtalar, larvalar, pupalar ve hatta yetişkin fazı aşamasında. Olumsuz koşullara karşı benzer direnç biçimleri çoğu omurgasızın özelliğidir. Balıklar ve amfibiler bile kışı çamurun içinde hareketsiz geçirebilir. Tropikal iklimlerde de benzer fenomenler gözlemlenir, tek fark, hayvanların genellikle en yüksek kuraklıkla çakışan yılın en sıcak zamanını yavaş bir yaşam durumunda geçirmesidir. Aestivation veya kış uykusu, böcekler ve balıklar arasında yaygındır. Bazıları, doğal yaşam alanlarının kuruması nedeniyle adeta bir “tuzağa” düşüyor. Pek çok tropik solucan da kurak mevsimde yaşar. Toprağın onlar için kuruması sadece elverişsiz değil, aynı zamanda çoğu zaman ölümcüldür.

Bir stupor durumuna geçiş, uyarlanabilir bir reaksiyondur: neredeyse çalışmayan bir organizma, zararlı etkilere maruz kalmaz, enerji tüketmez, bu da olumsuz koşullar altında hayatta kalmasını sağlar. Bir uyuşukluk durumuna geçiş sırasında, vücutta yavaş yavaş fizyolojik ve biyokimyasal değişiklikler meydana gelir.

Antarktika balıkları sıcaklık artışına duyarlıdır (+ 6 °C'de ölürler), dokularda biyolojik antifriz birikir - dokulardaki suyun donma noktasını düşüren glikoproteinler. Kıştan önce bitkiler, suyu bağlayan AA şekerlerini biriktirir. Protoplazmanın viskozitesi ve H2O içeriği azalır. Bu, sıcaklıkta bir azalmaya ve hücrelerdeki sıvının donmasına neden olur.

Böceklerde, gliserol hemolenf ve dokularda birikir, bu da hipotermi noktasını -27 ... -39 ° C'ye düşürür. Hücrelerde kristalleşme sadece -60 °C'de başlar.

Antifrizler: gliserin, monosakkaritler, proteinler, glikojen (kriyoprotektanlar).

Dehidrasyon: rotiferin -190 °C'ye dehidrasyonu.

Termoregülasyon: sıcaklık düştüğünde: kas aktivitesi nedeniyle (uçan böcekler, yumurtlamanın etrafında bir yılan, arılarda - sosyal düzenleme - kanatların çırpınması, hep birlikte, tek arılarda, O2 tüketiminde artış. Hayvanlarda - sık solunum; kaplumbağalar - kafa derisinin yüzeyini ıslattıkları tükürüğün buharlaşması, ön ayaklar, arka uzuvların ucuna idrar püskürtülür.

Adaptif davranış: en uygun mikro iklime sahip bir yer seçmek ve pozisyonları değiştirmek (güneşli yerlerden gölgeye). Pozitif fototaksi gösteren yengeç sığ suya gider (su güneş tarafından ısıtılır), sıcak havalarda derinlere iner, yuvalarda saklanır. Kertenkele kuma yuva yapar.

Homeotermler kuşlar ve memelilerdir (sıcakkanlı).

İç sabitliğin korunması, ortam sıcaklığı değiştiğinde vücut sıcaklığı sabittir. Termal homeostaz vardır. Homeostaz, vücudun değişen dış koşulların arka planına karşı özelliklerini ve hayati işlevleri yerine getirme yeteneğini koruduğu, vücudun çevre ile dinamik bir dengesi durumudur. Yüksek metabolizma seviyesi: Yılanın günlük metabolizması 32 J/kg, dağ sıçanı 120 J/kg, tavşan 180 J/kg'dır.

Dış ısıtmanın değeri küçüktür, ekzotermik biyokimyasal reaksiyonlar sırasında açığa çıkan iç ısı nedeniyle yaşarlar. endotermik organizmalar. Ortalama ağırlık ve ortalama boydaki bir erkek için günlük ~ 8000 kJ gereklidir.

Vücut ısısı: kuşlarda 41°C, kemirgenlerde 35-39°C, toynaklılarda 35-39°C.

Termoregülasyon mekanizmaları:

1. Kimyasal termoregülasyon - metabolik reaksiyonların ısısı. Karaciğer ve iskelet kasları aktif olarak ısı yayar. Isı üretimi ortam sıcaklığı ve hormonlar tarafından düzenlenir (tiroksin metabolik reaksiyonların hızını arttırır).

2. Termoregülatuar ton - sinir uyarılarının etkisi altında.

Fibrillerin mikro kasılmaları - soğuk titreme. Gaz değişimi 300 - 400 °C artar. Ellerinizi ovuşturmak, ayaklarınızı yere vurmak ve egzersiz yapmak metabolizma hızınızı artırır ve vücut ısınız yükselir.

3. Kahverengi yağ dokusunun oksidasyonu (deri altında, boyunda, göğüste). Uykudan sonra kış uykusuna yatan hayvanlar için önemlidir.

4. Fiziksel t / r - ısı yalıtım örtüleri (tüyler, saç, deri altı yağ).

Isı transfer mekanizmaları:

Termal iletkenlik,

Konveksiyon,

Radyasyon,

Buharlaşma.

Isı transferi M = moc - mbody'ye bağlıdır.

1. Vücut yüzeyinden nemin buharlaşması, terleme. Ortam sıcaklığındaki artış ve vücut sıcaklığındaki artışla artar. Yün örtülü hayvanlar vücudu yalar. Ağız mukozasının yüzeyinden nemin buharlaşması, üst solunum yolu. Hızlı sığ solunum - polipne. Ateşi olan köpekler dakikada 20-40 nefes hızında dakikada 300-400 nefes alır. Kuşlar, boğaz titremesi ile karakterize edilir - boynun alt tarafındaki salınım hareketleri (solunum yollarının havalandırılması).