Kết hôn 

Sự thích nghi với nhiệt độ của động vật. Chế độ nhiệt độ. Sự thích nghi với nhiệt độ của thực vật và động vật

Giới hạn nhiệt độ của sự tồn tại của loài. Cách thích nghi của chúng với sự biến động của nhiệt độ.

Nhiệt độ phản ánh tốc độ động học trung bình của các nguyên tử và phân tử trong bất kỳ hệ nào. Nhiệt độ của các sinh vật và do đó, tốc độ của tất cả các phản ứng hóa học tạo nên sự trao đổi chất phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh.

Do đó, ranh giới của sự tồn tại là nhiệt độ mà tại đó có thể tạo ra cấu trúc và hoạt động bình thường của protein, trung bình từ 0 đến + 50 ° C. Tuy nhiên, một số sinh vật có hệ thống enzym chuyên biệt và thích nghi với sự tồn tại tích cực ở nhiệt độ cơ thể vượt quá giới hạn này.

Các loài ưa lạnh được xếp vào nhóm sinh thái đồ đông lạnh. Chúng có thể vẫn hoạt động ở nhiệt độ tế bào xuống đến -8 ... -10 ° C, khi chất lỏng cơ thể của chúng ở trạng thái siêu lạnh. Cryophilia là đặc trưng của các đại diện của các nhóm sinh vật khác nhau trên cạn: vi khuẩn, nấm, địa y, rêu, động vật chân đốt và các sinh vật khác sống trong điều kiện nhiệt độ thấp: trong lãnh nguyên, sa mạc Bắc Cực và Nam Cực, trên núi cao, biển lạnh, v.v. , hoạt động sống tối ưu bị giới hạn ở vùng nhiệt độ cao, thuộc nhóm chất ưa nhiệt. Nhiều nhóm vi sinh vật và động vật được phân biệt bởi tính ưa nhiệt, ví dụ, giun tròn, ấu trùng côn trùng, bọ ve và các sinh vật khác được tìm thấy trên bề mặt đất ở những vùng khô hạn, trong các tàn dư hữu cơ đang phân hủy trong quá trình chúng tự sinh nhiệt, v.v.

Các giới hạn nhiệt độ của sự tồn tại của sự sống được mở rộng đáng kể, do sức chịu đựng của nhiều loài ở trạng thái tiềm ẩn. Bào tử của một số vi khuẩn chịu được nhiệt độ lên đến + 180 ° C trong vài phút. Trong điều kiện thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, hạt, phấn hoa và bào tử của thực vật, tuyến trùng, luân trùng, nang đơn bào và một số sinh vật khác, sau khi mất nước, chịu đựng nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối (lên đến -271,16 ° C), sau đó quay trở lại hoạt động sống. Trong trường hợp này, tế bào chất trở nên cứng hơn đá granit, tất cả các phân tử đều ở trạng thái nghỉ ngơi gần như hoàn toàn, và không có phản ứng nào xảy ra. Đình chỉ tất cả các quá trình quan trọng của cơ thể được gọi là hoạt ảnh bị treo. Từ trạng thái anabiosis, chúng sinh chỉ có thể trở lại hoạt động bình thường nếu cấu trúc của các đại phân tử trong tế bào của chúng không bị xáo trộn.

Một vấn đề môi trường đáng kể là sự không ổn định, biến đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh các sinh vật. Sự thay đổi nhiệt độ cũng dẫn đến những thay đổi về tính đặc hiệu lập thể của các đại phân tử: cấu trúc bậc ba và bậc bốn của protein, cấu trúc của axit nucleic, tổ chức của màng và các cấu trúc tế bào khác.

Sự tăng nhiệt độ làm tăng số lượng phân tử có năng lượng hoạt hóa. Hệ số cho biết tốc độ phản ứng thay đổi bao nhiêu lần khi nhiệt độ thay đổi 10 ° C, ký hiệu là Q10. Đối với hầu hết các phản ứng hóa học, giá trị của hệ số này là 2-3 (định luật van't Hoff). Nhiệt độ giảm mạnh gây ra nguy cơ làm chậm quá trình trao đổi chất, do đó nó sẽ không thể thực hiện các chức năng sống cơ bản. Sự trao đổi chất tăng lên quá mức cùng với sự gia tăng nhiệt độ cũng có thể khiến cơ thể ngừng hoạt động rất lâu trước khi có sự phá hủy nhiệt của các enzym, vì nhu cầu về thức ăn và oxy tăng mạnh mà không phải lúc nào cũng có thể được đáp ứng.

Vì giá trị Kyu cho các phản ứng sinh hóa khác nhau là khác nhau, sự thay đổi nhiệt độ có thể phá vỡ sự cân bằng của quá trình trao đổi chất nếu tốc độ của các quá trình liên quan thay đổi theo những cách khác nhau.

Trong quá trình tiến hóa, các sinh vật sống đã phát triển nhiều kiểu thích nghi cho phép chúng điều chỉnh quá trình trao đổi chất khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Điều này đạt được bằng hai cách: 1) các thay đổi sinh hóa và sinh lý khác nhau (thay đổi tập hợp, nồng độ và hoạt động của các enzym, mất nước, hạ thấp điểm đóng băng của dung dịch cơ thể, v.v.); 2) duy trì nhiệt độ cơ thể ở mức ổn định hơn nhiệt độ môi trường, cho phép không làm xáo trộn quá trình thiết lập của các phản ứng sinh hóa.

Nguồn sinh nhiệt trong tế bào là hai quá trình tỏa nhiệt: phản ứng oxy hóa và phân li ATP. Như đã biết, năng lượng được giải phóng trong quá trình thứ hai sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện tất cả các chức năng hoạt động của tế bào, và năng lượng của quá trình oxy hóa sẽ chuyển sang quá trình khử ATP. Nhưng trong cả hai trường hợp, một phần năng lượng, theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Nhiệt tạo ra bởi các sinh vật sống như một sản phẩm phụ của các phản ứng sinh hóa có thể là một nguồn đáng kể làm tăng nhiệt độ cơ thể của chúng.

Tuy nhiên, các đại diện của hầu hết các loài không có mức độ trao đổi chất đủ cao và không có sự thích nghi để giữ lại nhiệt lượng. Hoạt động và hoạt động sống của chúng phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt từ bên ngoài và nhiệt độ cơ thể - vào quá trình nhiệt độ bên ngoài. Những sinh vật như vậy được gọi là poikilothermic. Poikilothermia là đặc trưng của tất cả các vi sinh vật, thực vật, động vật không xương sống và một phần đáng kể của các hợp âm.

Thu nhiệtđộng vật có khả năng duy trì nhiệt độ cơ thể tối ưu không đổi bất kể nhiệt độ môi trường.

Hiện tượng tỏa nhiệt chỉ đặc trưng cho các đại diện của hai lớp động vật có xương sống cao nhất - chim và động vật có vú. Một trường hợp đặc biệt của chứng giảm thân nhiệt - hegeroherlshya - là đặc trưng của những động vật rơi vào trạng thái ngủ đông hoặc sững sờ trong thời gian không thuận lợi trong năm. Ở trạng thái hoạt động, chúng duy trì nhiệt độ cơ thể cao, và ở trạng thái không hoạt động, chúng duy trì nhiệt độ thấp hơn, kéo theo sự chậm lại trong quá trình trao đổi chất. Đó là sóc đất, kỳ đà, nhím, dơi, ký sinh, chim quay, chim ruồi, vv Các loài khác nhau có các cơ chế khác nhau để đảm bảo cân bằng nhiệt và điều chỉnh nhiệt độ của chúng. Chúng phụ thuộc cả vào trình độ tiến hóa của tổ chức nhóm và cách sống của loài.

Nhiệt độ hiệu quả cho sự phát triển của các sinh vật đẳng nhiệt. Sự phụ thuộc của tốc độ sinh trưởng và phát triển vào nhiệt độ bên ngoài của thực vật và động vật ưa nhiệt giúp chúng ta có thể tính được tốc độ di chuyển trong vòng đời của chúng trong các điều kiện cụ thể. Sau áp bức lạnh, sự trao đổi chất bình thường được phục hồi cho mỗi loài.prknhiệt độ nhất định, được gọi làngưỡng nhiệt độ để phát triển. Nhiệt độ của môi trường càng vượt quá ngưỡng cho phép thì sự phát triển càng diễn ra mạnh mẽ và do đó, các giai đoạn cá thể và toàn bộ vòng đời của sinh vật được hoàn thành càng sớm.

Do đó, để thực hiện chương trình phát triển di truyền, các sinh vật đẳng nhiệt cần phải nhận một lượng nhiệt nhất định từ bên ngoài. Nhiệt lượng này được đo bằng tổng các nhiệt độ hiệu dụng. Ở dướinhiệt độ hiệu quả hiểu được sự chênh lệch giữa nhiệt độ của môi trường và ngưỡng nhiệt độ đối với sự phát triển của sinh vật. Đối với mỗi loài, nó có giới hạn trên, vì nhiệt độ quá cao không còn kích thích nữa mà ức chế sự phát triển.

Cả ngưỡng phát triển và tổng nhiệt độ hữu hiệu đều khác nhau đối với mỗi loài. Chúng phụ thuộc vào sự thích nghi lịch sử của loài đối với các điều kiện của cuộc sống. Đối với hạt của cây có khí hậu ôn hòa, ví dụ như đậu Hà Lan, cỏ ba lá, ngưỡng phát triển thấp: sự nảy mầm của chúng bắt đầu ở nhiệt độ đất từ ​​0 đến +1 ° C; các loại cây trồng phía Nam hơn - ngô và kê - chỉ bắt đầu nảy mầm ở nhiệt độ + 8 ... + 10 ° С, và hạt của cây chà là cần làm ấm đất đến + 30 ° С để bắt đầu phát triển.

Tổng nhiệt độ hiệu dụng được tính theo công thức:

ở đâu X- tổng nhiệt độ hiệu dụng, Г - nhiệt độ môi trường, Với- nhiệt độ ngưỡng phát triển và t là số giờ hoặc số ngày có nhiệt độ trên ngưỡng phát triển.

Biết được diễn biến nhiệt độ trung bình ở bất kỳ vùng nào, chúng ta có thể tính được sự xuất hiện của một giai đoạn nhất định hoặc số thế hệ có thể có của loài mà chúng ta quan tâm. Vì vậy, trong điều kiện khí hậu của miền Bắc Ukraine, chỉ một thế hệ của loài bướm đêm có thể sinh sản, và ở miền Nam Ukraine - lên đến ba thế hệ, điều này phải được tính đến khi phát triển các biện pháp bảo vệ vườn cây ăn quả khỏi sâu bệnh. Thời gian cây ra hoa phụ thuộc vào thời kỳ mà chúng đạt được tổng nhiệt độ cần thiết. Ví dụ, đối với sự ra hoa của cây chân chim ở gần Leningrad, tổng nhiệt độ hiệu dụng là 77, oxalis - 453, dâu tây - 500, và keo vàng -700 ° C.

Tổng các nhiệt độ hữu hiệu phải đạt được để hoàn thành vòng đời thường giới hạn sự phân bố địa lý của các loài. Ví dụ, biên giới phía bắc của thảm thực vật thân gỗ xấp xỉ trùng với đường đẳng nhiệt tháng 7 + 10 ... + 12 ° С. Về phía bắc, không còn đủ nhiệt cho sự phát triển của cây cối, và vùng rừng được thay thế bằng các lãnh nguyên không có cây.

Việc tính toán nhiệt độ hiệu quả là cần thiết trong thực hành nông nghiệp và lâm nghiệp, kiểm soát dịch hại, du nhập các loài mới, v.v. Chúng cung cấp cơ sở đầu tiên, gần đúng để đưa ra dự báo. Tuy nhiên, nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến sự phân bố và phát triển của sinh vật, vì vậy trong thực tế, sự phụ thuộc vào nhiệt độ trở nên phức tạp hơn.

Một loạt các dao động nhiệt độ lớn là một đặc điểm khác biệt của môi trường trên cạn. Ở hầu hết các vùng đất, biên độ nhiệt độ hàng ngày và hàng năm là hàng chục độ. Ngay cả ở các vùng nhiệt đới ẩm, nơi nhiệt độ trung bình hàng tháng thay đổi không quá 1-2 ° C trong năm, sự chênh lệch hàng ngày còn cao hơn nhiều. Trong lưu vực Congo, chúng trung bình 10-12 ° C (tối đa +36, tối thiểu + 18 ° C). Những thay đổi về nhiệt độ không khí đặc biệt đáng kể ở các vùng lục địa cận cực và các sa mạc. Trong vùng lân cận của Yakutsk, nhiệt độ không khí trung bình tháng Giêng là -43 ° C, nhiệt độ trung bình tháng Bảy là + 19 ° C và phạm vi hàng năm là từ -64 đến + 35 ° C, tức là khoảng 100 ° C. Phạm vi nhiệt độ không khí theo mùa ở các sa mạc ở Trung Á là 68-77 ° C và phạm vi hàng ngày là 25-38 ° C. Những biến động này trên bề mặt đất thậm chí còn có ý nghĩa hơn.

Khả năng chống lại sự thay đổi nhiệt độ trong môi trường của cư dân trên cạn rất khác nhau, tùy thuộc vào từng môi trường sống cụ thể mà chúng sinh sống. Tuy nhiên, nói chung, các sinh vật trên cạn có nhiệt độ cao hơn nhiều so với các sinh vật dưới nước.

Sự thích nghi với nhiệt độ của cây trồng trên cạn. Thực vật, là sinh vật bất động, phải tồn tại dưới chế độ nhiệt được tạo ra ở nơi sinh trưởng của chúng. Thực vật bậc cao của đới lạnh vừa và ấm vừa phải là nhiệt nhiệt. Chúng chịu được sự dao động nhiệt độ ở trạng thái hoạt động, lên tới 60 ° C. Nếu chúng ta tính đến trạng thái tiềm ẩn, thì biên độ này có thể tăng lên đến 90 ° C hoặc hơn. Ví dụ, gần Verkhoyansk và Oymyakon, cây thông Dahurian chịu được sương giá mùa đông xuống tới -70 ° C. Thực vật rừng nhiệt đới là cây nhiệt đới. Chúng không chịu được sự suy giảm của chế độ nhiệt, và ngay cả nhiệt độ dương +5 ... + 8 ° С cũng gây tử vong cho chúng. Thậm chí nhiều nhiệt điện hơn là một số loại tảo lục và tảo cát trắng ưa lạnh trong băng ở cực và các cánh đồng tuyết của vùng cao nguyên, chúng chỉ sống ở nhiệt độ khoảng 0 ° C.

Chế độ nhiệt của thực vật rất biến đổi. Các cách thức chủ yếu để thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ của môi trường ở thực vật là sự sắp xếp lại sinh học, sinh lý và một số hình thái. Thực vật có đặc điểm là khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ rất kém. Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình trao đổi chất, do chất thải để thoát hơi nước, bề mặt tỏa nhiệt lớn và cơ chế điều hòa không hoàn hảo nên nhanh chóng được thải ra môi trường. Điều quan trọng hàng đầu đối với sự sống của thực vật là nhiệt nhận được từ bên ngoài. Tuy nhiên, sự trùng hợp giữa nhiệt độ của cơ thể thực vật và môi trường nên được coi là ngoại lệ hơn là quy luật, do sự khác biệt về tốc độ sinh và giải phóng nhiệt.

Nhiệt độ của cây do tia nắng mặt trời sưởi ấm có thể cao hơn nhiệt độ của không khí và đất xung quanh. Đôi khi sự chênh lệch này lên tới 24 ° C, chẳng hạn như cây xương rồng đệm Tephrocactus floccosus, mọc ở Andes Peru ở độ cao khoảng 4000 m. Với sự thoát hơi nước mạnh, nhiệt độ của cây trở nên thấp hơn nhiệt độ không khí. Thoát hơi nước qua khí khổng là một quá trình do thực vật điều chỉnh. Khi nhiệt độ không khí tăng lên sẽ tăng nếu có thể nhanh chóng cung cấp đủ lượng nước cần thiết cho lá. Điều này giúp cây không bị quá nóng, hạ nhiệt độ xuống 4-6, và đôi khi giảm 10-15 ° C.

Nhiệt độ của các cơ quan khác nhau của cây là khác nhau tùy thuộc vào vị trí của chúng so với các tia tới và các lớp không khí có mức độ đốt nóng khác nhau. Độ ấm của bề mặt đất và lớp không khí trên bề mặt đặc biệt quan trọng đối với các loài thực vật vùng lãnh nguyên và núi cao. Các hình thức phát triển dạng ngồi xổm, espalier và đệm, ép lá của cây hoa thị và chồi bán hoa thị vào giá thể ở thực vật vùng bắc cực và núi cao có thể được coi là sự thích nghi của chúng để sử dụng nhiệt tốt hơn trong điều kiện khan hiếm nhiệt. .

Vào những ngày có mây thay đổi, các cơ quan thực vật trên mặt đất bị giảm nhiệt độ mạnh. Ví dụ, trong phù du trong rừng sồi Siberia, khi mây che mặt trời, nhiệt độ của lá có thể giảm từ + 25 ... + 27 đến + 10 ... + 15_ ° C, và sau đó, khi cây cối lại được mặt trời chiếu sáng, nó tăng lên mức trước đây. Khi trời nhiều mây, nhiệt độ của lá và hoa gần bằng nhiệt độ môi trường, và thường thấp hơn vài độ. Ở nhiều loài thực vật, sự chênh lệch nhiệt độ có thể nhận thấy ngay cả trong cùng một chiếc lá. Thường thì mặt trên và mép của lá sẽ lạnh hơn, do đó, trong quá trình làm mát ban đêm, sương đọng lại ở những nơi này trước hết và sương giá hình thành.

Sự xen kẽ của nhiệt độ ban đêm thấp hơn và ban ngày cao hơn (nhiệt độ kỳ hạn) là điều kiện thuận lợi cho nhiều loài. Thực vật của vùng lục địa phát triển tốt nhất nếu biên độ dao động hàng ngày là 10-15 ° C, hầu hết thực vật của vùng ôn đới - với biên độ 5-10 ° C, nhiệt đới - với biên độ chỉ 3 ° C, và một số chúng (cây len, cây mía, cây lạc) - không có nhịp điệu nhiệt độ hàng ngày.

Trong các giai đoạn khác nhau của ontogeny, các yêu cầu về nhiệt là khác nhau. Ở vùng ôn đới, sự nảy mầm của hạt thường xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn sự ra hoa, và sự ra hoa đòi hỏi nhiệt độ cao hơn sự chín của quả.

Căn cứ vào mức độ thích nghi của thực vật với điều kiện cực kỳ thiếu nhiệt, có thể phân biệt ba nhóm:

1) thực vật không chịu lạnh - bị hư hại nghiêm trọng hoặc bị chết ở nhiệt độ trên điểm đóng băng của nước. Cái chết có liên quan đến sự bất hoạt của các enzym, suy giảm sự trao đổi chất của axit nucleic và protein, tính thấm của màng và sự ngừng dòng chảy của các chất đồng hóa. Đây là thực vật của rừng mưa nhiệt đới, tảo của biển ấm;

2) thực vật không chịu được sương giá - chịu được nhiệt độ thấp, nhưng chết ngay khi băng bắt đầu hình thành trong các mô. Khi mùa lạnh bắt đầu, chúng làm tăng nồng độ các chất có hoạt tính thẩm thấu trong nhựa tế bào và tế bào chất, làm giảm điểm đóng băng xuống -5 ... -7 ° C. Nước trong các tế bào có thể lạnh xuống dưới mức đóng băng mà không tạo băng ngay lập tức. Trạng thái siêu lạnh không ổn định và thường kéo dài trong vài giờ, tuy nhiên, điều này cho phép thực vật chịu đựng được sương giá. Đây là một số loài cận nhiệt đới thường xanh. Trong mùa sinh trưởng, tất cả các cây ăn lá không chịu được sương giá;

3) thực vật chịu được băng giá, hoặc chịu được sương giá - mọc ở những vùng có khí hậu theo mùa, với mùa đông lạnh giá. Trong những đợt sương giá nghiêm trọng, các cơ quan trên mặt đất của cây cối và bụi rậm bị đóng băng, nhưng vẫn có thể tồn tại được.

Thực vật được chuẩn bị cho việc chuyển dần băng giá, trải qua quá trình làm cứng sơ bộ sau khi quá trình sinh trưởng hoàn thành. Sự đông cứng bao gồm sự tích tụ trong tế bào của đường (lên đến 20-30%), các dẫn xuất của carbohydrate, một số axit amin và các chất bảo vệ khác liên kết nước. Đồng thời, khả năng chống băng giá của các tế bào tăng lên, vì nước liên kết khó kéo ra hơn bởi các tinh thể băng hình thành trong các mô. Các siêu cấu trúc và enzym được sắp xếp lại theo cách mà các tế bào có thể chịu được sự mất nước liên quan đến sự hình thành băng.

Rã đông vào giữa, và đặc biệt là vào cuối mùa đông, làm giảm nhanh khả năng chống chịu của cây trồng đối với sương giá. Sau khi kết thúc thời kỳ ngủ đông, sự cứng lại mất đi. Những đợt sương giá mùa xuân đến đột ngột có thể làm hỏng các chồi đã bắt đầu phát triển, và đặc biệt là hoa, ngay cả ở những cây chịu được sương giá.

Theo mức độ thích nghi với nhiệt độ cao, có thể phân biệt các nhóm sinh vật sau:

1) các loài không chịu nhiệt - đã bị hư hại ở nhiệt độ + 30 ... + 40 ° C (tảo nhân chuẩn, hoa thủy sinh, thực vật trung sinh trên cạn);

2) sinh vật nhân chuẩn chịu nhiệt - thực vật của môi trường sống khô hạn có khả năng cách ly mạnh (thảo nguyên, sa mạc, savan, cận nhiệt đới khô, v.v.); chịu được nửa giờ làm nóng lên đến + 50 ... + 60 ° С;

3) sinh vật nhân sơ chịu nhiệt - vi khuẩn ưa nhiệt và một số loại tảo xanh lam, có thể sống trong suối nước nóng ở nhiệt độ + 85 ... + 90 ° С.

Một số nhà máy thường xuyên bị ảnh hưởng bởi hỏa hoạn, khi nhiệt độ trong thời gian ngắn tăng lên hàng trăm độ. Các đám cháy đặc biệt thường xuyên ở các thảo nguyên, trong các khu rừng gỗ cứng khô và cây bụi như chaparral. Có một nhóm thực vật pyrophytes, chống lửa. Cây thảo nguyên có vỏ dày trên thân, được tẩm các chất chịu lửa, có tác dụng bảo vệ các mô bên trong một cách đáng tin cậy. Quả và hạt của cây kim châm có vỏ dày, thường cứng và nứt ra khi bị lửa đốt cháy.

Các biện pháp thích nghi phổ biến nhất giúp tránh quá nhiệt là tăng tính ổn định nhiệt của nguyên sinh chất do làm cứng, làm mát cơ thể bằng cách tăng thoát hơi nước, phản xạ và tán xạ các tia rơi vào cây do bề mặt bóng của lá hoặc lông mọc dày đặc, và giảm theo cách này hay cách khác của vùng bị đốt nóng. Ở nhiều loài thực vật nhiệt đới thuộc họ đậu, ở nhiệt độ không khí trên +35 ° C, lá của một nếp gấp lá phức tạp, làm giảm một nửa sự hấp thụ bức xạ. Ở thực vật rừng gỗ cứng và nhóm cây bụi phát triển trong môi trường cách nhiệt mạnh vào mùa hè, lá được lật úp vào mặt trời giữa trưa, giúp tránh quá nóng.

Sự thích nghi với nhiệt độ của động vật. Không giống như thực vật, động vật có cơ bắp sản sinh ra nhiều nội nhiệt hơn. Trong quá trình co cơ, năng lượng nhiệt được giải phóng nhiều hơn so với trong quá trình hoạt động của bất kỳ cơ quan và mô nào khác, vì hiệu suất sử dụng năng lượng hóa học để thực hiện công việc của cơ là tương đối thấp. Hệ cơ càng hoạt động mạnh mẽ, động vật càng có thể tạo ra nhiều nhiệt. So với thực vật, động vật có nhiều khả năng đa dạng hơn để điều chỉnh, vĩnh viễn hoặc tạm thời, nhiệt độ cơ thể của chúng. Các cách thích nghi chính với nhiệt độ ở động vật như sau:

1) điều nhiệt hóa học - sự gia tăng tích cực trong quá trình sinh nhiệt để đáp ứng với sự giảm nhiệt độ của môi trường;

2) điều tiết nhiệt vật lý - sự thay đổi mức độ truyền nhiệt, khả năng giữ nhiệt hoặc ngược lại, làm tiêu tan lượng dư thừa của nó. Sự điều nhiệt vật lý được thực hiện do các đặc điểm giải phẫu và hình thái cấu tạo đặc biệt của động vật: lông và lông, các chi tiết của các thiết bị của hệ tuần hoàn, sự phân bố chất béo dự trữ, khả năng truyền nhiệt bay hơi, v.v ...;

3) hành vi của sinh vật. Bằng cách di chuyển trong không gian hoặc bằng cách thay đổi hành vi của chúng theo những cách phức tạp hơn, động vật có thể chủ động tránh nhiệt độ khắc nghiệt. Đối với nhiều loài động vật, tập tính gần như là cách duy nhất và rất hiệu quả để duy trì cân bằng nhiệt.

Động vật dị nhiệt có tỷ lệ trao đổi chất thấp hơn động vật dị nhiệt, ngay cả ở cùng một nhiệt độ cơ thể. Ví dụ, một con kỳ nhông sa mạc ở nhiệt độ + 37 ° C tiêu thụ lượng oxy ít hơn 7 lần so với các loài gặm nhấm có cùng kích thước. Do mức độ trao đổi nhiệt của chính chúng giảm, động vật đẳng nhiệt sinh ra rất ít và do đó, khả năng điều nhiệt hóa học của chúng là không đáng kể. Điều chỉnh nhiệt vật lý cũng kém phát triển. Điều đặc biệt khó khăn đối với các poikilotherms để chống lại sự thiếu nhiệt. Với sự giảm nhiệt độ của môi trường, tất cả các quá trình quan trọng bị chậm lại rất nhiều và động vật rơi vào trạng thái sững sờ. Ở trạng thái không hoạt động như vậy, chúng có khả năng chịu lạnh cao, được cung cấp chủ yếu bởi sự thích nghi sinh hóa. Để chuyển sang hoạt động, trước hết động vật phải nhận một lượng nhiệt nhất định từ bên ngoài.

Trong những giới hạn nhất định, động vật đẳng nhiệt có thể điều chỉnh dòng nhiệt bên ngoài vào cơ thể, làm tăng tốc độ sưởi hoặc ngược lại, tránh quá nóng. Các cách chính để điều chỉnh thân nhiệt ở động vật đẳng nhiệt là hành vi - thay đổi tư thế, tích cực tìm kiếm các điều kiện vi khí hậu thuận lợi, thay đổi môi trường sống, một số hình thức hành vi chuyên biệt nhằm duy trì điều kiện môi trường và tạo ra vi khí hậu mong muốn (đào lỗ, xây tổ, v.v.).

Bằng cách thay đổi tư thế, con vật có thể tăng hoặc giảm độ nóng của cơ thể do bức xạ mặt trời. Ví dụ, châu chấu sa mạc để lộ bề mặt bên rộng của cơ thể dưới tia nắng mặt trời vào những giờ mát mẻ vào buổi sáng và bề mặt lưng hẹp vào buổi trưa. Trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, động vật trốn trong bóng râm, ẩn trong hang. Ví dụ, trong sa mạc vào ban ngày, một số loài thằn lằn và rắn leo lên các bụi cây, tránh tiếp xúc với bề mặt nóng của đất. Vào mùa đông, nhiều loài động vật tìm nơi trú ẩn, nơi nhiệt độ dễ chịu hơn so với môi trường sống. Các hình thức hoạt động của côn trùng xã hội thậm chí còn phức tạp hơn: ong, kiến, mối, xây tổ với nhiệt độ được điều chỉnh tốt bên trong chúng, hầu như không đổi trong suốt thời gian côn trùng hoạt động.

Ở một số loài, khả năng điều nhiệt hóa học cũng được ghi nhận. Nhiều động vật đẳng nhiệt có thể duy trì nhiệt độ cơ thể tối ưu do hoạt động của các cơ, tuy nhiên, khi ngừng hoạt động vận động, nhiệt sẽ ngừng sản sinh và nhanh chóng bị tiêu tán khỏi cơ thể do cơ chế điều hòa nhiệt vật lý không hoàn hảo. Ví dụ, ong vò vẽ làm ấm cơ thể bằng các cơn co thắt cơ đặc biệt - rùng mình - lên đến + 32 ... + 33 ° C, giúp chúng có thể cất cánh và kiếm ăn trong thời tiết mát mẻ.

Ở một số loài, cũng có những cách thích nghi để làm giảm hoặc tăng sự truyền nhiệt, đó là những cách điều chế nhiệt vật lý thô sơ. Một số loài động vật tránh bị quá nóng bằng cách tăng sự mất nhiệt do bay hơi. Một con ếch mất 7770 J mỗi giờ ở + 20 ° C trên cạn, nhiều hơn 300 lần so với sản lượng nhiệt của chính nó. Nhiều loài bò sát, khi nhiệt độ gần đến ngưỡng quan trọng trên, bắt đầu thở nặng nhọc hoặc giữ miệng mở, làm tăng lượng nước từ màng nhầy trở lại.

Nội nhiệt phát triển từ poikilothermia bằng cách cải tiến các phương pháp điều chỉnh sự truyền nhiệt. Khả năng điều tiết như vậy được biểu hiện yếu ở động vật có vú và chim non còn non và chỉ được biểu hiện đầy đủ ở trạng thái trưởng thành.

Động vật đồng thân trưởng thành được đặc trưng bởi sự điều tiết nhiệt đầu vào và đầu ra hiệu quả đến mức cho phép chúng duy trì nhiệt độ cơ thể tối ưu không đổi trong tất cả các mùa. Cơ chế điều hòa nhiệt độ ở mỗi loài rất đa dạng và khác nhau. Điều này cung cấp độ tin cậy cao hơn về cơ chế duy trì nhiệt độ cơ thể. Như là những cư dân của phương bắc, như cáo bắc cực, thỏ rừng trắng, gà gô lãnh nguyên, thường sống và năng động ngay cả trong những đợt sương giá khắc nghiệt nhất, khi sự chênh lệch không khí và nhiệt độ cơ thể trên 70 ° C.

Sức đề kháng cực kỳ cao của động vật đồng thân đối với quá nóng đã được chứng minh một cách xuất sắc khoảng hai trăm năm trước trong thí nghiệm của Tiến sĩ C. Blagden ở Anh. Cùng với một số người bạn và một con chó, anh ta đã dành 45 phút trong một buồng khô ở nhiệt độ + 126 ° C mà không ảnh hưởng đến sức khỏe. Cùng lúc đó, một miếng thịt được đưa vào buồng quay được đun sôi, và nước lạnh, được ngăn cản bởi một lớp dầu, được đun sôi lên.

Động vật máu nóng có khả năng điều nhiệt hóa học rất cao. Chúng được đặc trưng bởi tốc độ trao đổi chất cao và sản sinh ra một lượng nhiệt lớn.

Ngược lại với quá trình đẳng nhiệt, dưới tác động của cái lạnh trong cơ thể động vật đồng nhiệt, quá trình oxy hóa không yếu đi mà còn tăng cường, đặc biệt là ở các cơ xương. Ở nhiều loài động vật, cơ bị run được ghi nhận, dẫn đến việc giải phóng thêm nhiệt. Ngoài ra, các tế bào cơ và nhiều mô khác phát ra nhiệt ngay cả khi không thực hiện các chức năng làm việc, đi vào trạng thái của một giai điệu điều hòa nhiệt đặc biệt. Hiệu ứng nhiệt của sự co cơ và trương lực tế bào điều hòa nhiệt tăng mạnh khi nhiệt độ môi trường giảm.

Khi nhiệt bổ sung được tạo ra, quá trình chuyển hóa lipid đặc biệt được tăng cường, vì chất béo trung tính chứa nguồn cung cấp năng lượng hóa học chính. Do đó, chất béo dự trữ của động vật cung cấp khả năng điều nhiệt tốt hơn. Động vật có vú thậm chí còn có mô mỡ màu nâu chuyên biệt, trong đó tất cả năng lượng hóa học được giải phóng, thay vì được chuyển hóa thành liên kết ATP, lại bị phân tán dưới dạng nhiệt, tức là, đi để làm ấm cơ thể. Mô mỡ nâu phát triển mạnh nhất ở động vật có khí hậu lạnh.

Việc duy trì nhiệt độ do tăng sinh nhiệt đòi hỏi tiêu tốn năng lượng lớn, do đó, với tăng điều nhiệt hóa học, động vật cần một lượng lớn thức ăn hoặc tiêu tốn nhiều chất béo dự trữ đã tích lũy trước đó. Ví dụ, loài chuột chù nhỏ có tỷ lệ trao đổi chất đặc biệt cao. Xen kẽ những khoảng thời gian ngủ và hoạt động rất ngắn, nó hoạt động vào bất kỳ giờ nào trong ngày, không ngủ đông vào mùa đông và ăn lượng thức ăn gấp 4 lần trọng lượng của chính nó mỗi ngày. Nhịp tim của chuột chù lên tới 1000 nhịp / phút. Tương tự như vậy, những con chim ở trong mùa đông cần rất nhiều thức ăn; họ không sợ quá nhiều sương giá vì đói. Vì vậy, với một vụ thu hoạch tốt hạt vân sam và thông, chim lai thậm chí còn sinh sản gà con vào mùa đông.

Do đó, tăng cường điều hòa nhiệt hóa học có giới hạn của nó, do khả năng thu được thực phẩm.

Với tình trạng thiếu thức ăn vào mùa đông, kiểu điều nhiệt này không có lợi cho môi trường. Ví dụ, nó kém phát triển ở tất cả các loài động vật sống ngoài Vòng Bắc Cực: cáo bắc cực, hải mã, hải cẩu, gấu bắc cực, tuần lộc, v.v. Đối với cư dân vùng nhiệt đới, điều hòa nhiệt hóa học cũng không phải là điển hình, vì họ thực tế không cần sinh nhiệt bổ sung.

Điều hòa nhiệt độ vật lý có lợi hơn về mặt sinh thái, vì sự thích nghi với giá lạnh được thực hiện không phải do sản sinh thêm nhiệt, mà do sự bảo toàn của nó trong cơ thể động vật. Ngoài ra, có thể chống quá nhiệt bằng cách tăng cường truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Trong chuỗi phát sinh loài của động vật có vú - từ động vật ăn côn trùng đến dơi, động vật gặm nhấm và động vật ăn thịt - các cơ chế điều hòa nhiệt vật lý ngày càng trở nên hoàn thiện và đa dạng hơn. Chúng bao gồm phản xạ co thắt và giãn nở các mạch máu của da, làm thay đổi tính dẫn nhiệt của nó, thay đổi tính chất cách nhiệt của lông thú và vỏ lông vũ, truyền nhiệt ngược dòng trong nguồn cung cấp máu của các cơ quan riêng lẻ và điều chỉnh truyền nhiệt bay hơi .

Bộ lông dày của động vật có vú, lông vũ và đặc biệt là lớp lông phủ của chim giúp chúng có thể giữ một lớp không khí xung quanh cơ thể có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của cơ thể động vật và do đó làm giảm bức xạ nhiệt ra môi trường bên ngoài. Sự truyền nhiệt được quy định bởi độ dốc của lông và lông, sự thay đổi theo mùa của lông và bộ lông. Bộ lông mùa đông đặc biệt ấm áp của các loài động vật từ Bắc Cực cho phép chúng hoạt động mà không cần tăng quá trình trao đổi chất trong thời tiết lạnh giá và giảm nhu cầu về thức ăn. Ví dụ, cáo Bắc Cực trên bờ biển Bắc Băng Dương thậm chí còn tiêu thụ ít thức ăn hơn vào mùa đông so với mùa hè.

Ở động vật có khí hậu lạnh, lớp mô mỡ dưới da phân bố khắp cơ thể, vì mỡ là chất cách nhiệt tốt. Ở động vật có khí hậu nóng, sự phân bố dự trữ chất béo như vậy sẽ dẫn đến tử vong do quá nóng do không có khả năng loại bỏ nhiệt dư thừa, vì vậy chất béo được lưu trữ cục bộ trong chúng, trong các bộ phận riêng biệt của cơ thể, mà không ảnh hưởng đến bức xạ nhiệt từ bề mặt chung (lạc đà, cừu đuôi béo, ngựa vằn, v.v.).).

Hệ thống trao đổi nhiệt ngược dòng giúp duy trì nhiệt độ ổn định của các cơ quan nội tạng được tìm thấy ở bàn chân và đuôi của thú có túi, con lười, thú ăn kiến, động vật ăn thịt, chim chân dài, cá voi, chim cánh cụt, sếu, v.v.

Một cơ chế hiệu quả để điều chỉnh sự truyền nhiệt là sự bay hơi của nước qua mồ hôi hoặc qua màng nhầy ẩm của khoang miệng và đường hô hấp trên. Do nhiệt hóa hơi của nước cao (2,3-106 J / kg), nên rất nhiều nhiệt thừa được loại bỏ khỏi cơ thể theo cách này. Khả năng tiết mồ hôi rất khác nhau ở các loài khác nhau. Một người trong tình trạng quá nóng có thể tiết ra tới 12 lít mồ hôi mỗi ngày, tản nhiệt gấp 10 lần bình thường. Tất nhiên, nước bài tiết phải được thay thế qua đường uống. Ở một số động vật, sự thoát hơi nước chỉ xảy ra qua màng nhầy của miệng. Ở một con chó, trong đó khó thở là phương pháp điều chỉnh nhiệt bay hơi chính, tốc độ hô hấp đạt 300-400 nhịp thở mỗi phút. Việc điều chỉnh nhiệt độ thông qua bay hơi đòi hỏi cơ thể phải sử dụng nước và do đó không thể thực hiện được trong mọi điều kiện tồn tại.

Tầm quan trọng không nhỏ để duy trì sự cân bằng nhiệt độ là tỷ lệ giữa bề mặt của cơ thể với thể tích của nó, vì trong phân tích cuối cùng, quy mô sản sinh nhiệt phụ thuộc vào khối lượng của động vật và sự trao đổi nhiệt xảy ra thông qua các nguyên tố của nó.

Mối quan hệ giữa kích thước và tỷ lệ cơ thể của động vật và điều kiện khí hậu của môi trường sống của chúng đã được chú ý ngay từ thế kỷ 19. Theo quy luật của K. Bergman, nếu hai loài động vật máu nóng có quan hệ họ hàng gần khác nhau về kích thước thì loài lớn sống ở khí hậu lạnh hơn, loài nhỏ sống ở khí hậu ấm hơn. Bergman nhấn mạnh rằng sự đều đặn này chỉ được biểu hiện nếu các loài không có sự khác biệt về các cách thích nghi khác đối với điều hòa nhiệt độ.

D. Allen vào năm 1877 ghi nhận rằng ở nhiều loài động vật có vú và chim ở bắc bán cầu, kích thước tương đối của các chi và các bộ phận nhô ra khác nhau của cơ thể (đuôi, tai, mỏ) tăng dần về phía nam. Ý nghĩa điều hòa nhiệt độ của các bộ phận riêng lẻ của cơ thể là xa nhau. Các phần nhô ra có diện tích bề mặt tương đối lớn, thuận lợi khi có khí hậu nóng. Ví dụ, ở nhiều loài động vật có vú, tai có tầm quan trọng đặc biệt trong việc duy trì cân bằng nhiệt, vì chúng được cung cấp một số lượng lớn các mạch máu. Đôi tai khổng lồ của voi châu Phi, cáo sa mạc nhỏ, thỏ rừng châu Mỹ đã biến thành các cơ quan điều hòa nhiệt độ chuyên biệt.

Khi thích nghi với lạnh, quy luật kinh tế bề mặt được biểu hiện, vì hình dạng nhỏ gọn của cơ thể với tỷ lệ diện tích trên thể tích tối thiểu là có lợi nhất cho việc giữ ấm. Ở một mức độ nào đó, đây cũng là đặc điểm của thực vật tạo thành các dạng gối dày đặc với bề mặt truyền nhiệt tối thiểu ở lãnh nguyên phía bắc, sa mạc vùng cực và vùng núi cao.

Các cách thức hành vi để điều chỉnh sự trao đổi nhiệt ở động vật máu nóng không kém gì động vật máu nóng và cũng vô cùng đa dạng - từ thay đổi tư thế và tìm kiếm nơi trú ẩn đến xây dựng hang phức tạp, làm tổ, di cư gần và xa.

Trong hang của động vật đào hang, quá trình nhiệt độ được làm mịn càng mạnh, độ sâu của hang càng lớn. Ở vĩ độ trung bình, ở khoảng cách 150 cm từ bề mặt đất, ngay cả những biến động nhiệt độ theo mùa cũng không còn được cảm nhận. Đặc biệt những chiếc tổ được xây dựng khéo léo còn duy trì một vùng tiểu khí hậu thuận lợi, đồng đều. Trong cái tổ bằng nỉ của loài chim khổng tước thông thường, chỉ có một lối vào hẹp, nó luôn ấm áp và khô ráo trong bất kỳ thời tiết nào.

Đặc biệt quan tâm là hành vi nhóm của động vật nhằm mục đích điều chỉnh nhiệt. Ví dụ, một số con chim cánh cụt trong sương giá nghiêm trọng và bão tuyết tụ tập thành một đống dày đặc, cái gọi là "rùa". Các cá thể ở rìa sau một lúc tiến vào bên trong, “con rùa” từ từ quay và trộn lẫn. Bên trong một cụm như vậy, nhiệt độ được duy trì ở khoảng +37 SS ngay cả trong những đợt sương giá khắc nghiệt nhất. Cư dân sa mạc, lạc đà, cũng túm tụm lại với nhau trong nhiệt độ cực cao, áp sát vào nhau, nhưng điều này lại gây ra tác dụng ngược lại - ngăn cản sự đốt nóng mạnh bề mặt của cơ thể bởi tia nắng mặt trời. Nhiệt độ ở trung tâm của đám động vật bằng nhiệt độ cơ thể của chúng, + 39 ° C, trong khi lông trên lưng và hai bên của các cá thể ngoài cùng bị nóng lên đến + 70 ° C.

Sự kết hợp giữa các phương pháp điều chỉnh nhiệt hóa học, vật lý và hành vi hiệu quả với mức độ quá trình oxy hóa nói chung cao trong cơ thể cho phép động vật đồng thân duy trì cân bằng nhiệt trong bối cảnh biến động lớn của nhiệt độ bên ngoài.

Lợi ích sinh thái của phương pháp thuận nhiệt và đồng nhiệt. Động vật có đốm đen, do quá trình trao đổi chất ở mức độ thấp nói chung, chỉ hoạt động khá tích cực ở gần giới hạn nhiệt độ cao nhất của sự tồn tại. Chỉ sở hữu các phản ứng điều nhiệt riêng biệt, chúng không thể đảm bảo sự truyền nhiệt liên tục. Do đó, trong quá trình dao động nhiệt độ của môi trường, hoạt động của các sinh vật đẳng nhiệt là không liên tục. Mua lại môi trường sống với nhiệt độ thấp liên tục đối với động vật máu lạnh là rất khó. Điều đó chỉ có thể xảy ra với sự phát triển của nhiệt điện lạnh và chỉ có sẵn trong môi trường trên cạn đối với các dạng nhỏ có thể sử dụng các lợi thế của vi khí hậu.

Tuy nhiên, sự phụ thuộc của nhiệt độ cơ thể vào nhiệt độ môi trường có một số lợi thế. Sự giảm mức độ chuyển hóa dưới tác động của lạnh giúp tiết kiệm chi phí năng lượng và giảm mạnh nhu cầu về thực phẩm.

Trong điều kiện khí hậu khô, nóng, tính năng thoát nhiệt giúp tránh thất thoát quá nhiều nước, vì thực tế không có sự khác biệt giữa nhiệt độ cơ thể và môi trường xung quanh không gây ra bay hơi bổ sung. Động vật đẳng nhiệt chịu đựng nhiệt độ cao dễ dàng hơn và với chi phí năng lượng thấp hơn động vật đồng nhiệt, vốn tiêu tốn nhiều năng lượng để loại bỏ nhiệt dư thừa ra khỏi cơ thể.

Các cơ quan của động vật bậc nhất luôn chỉ hoạt động trong một khoảng nhiệt độ hẹp. Vượt quá những giới hạn này, người đồng nhiệt không những không thể duy trì hoạt động sinh học mà còn trải qua trạng thái chán nản, vì chúng đã mất khả năng chịu đựng trước những biến động đáng kể của nhiệt độ cơ thể. Mặt khác, được phân biệt bởi cường độ cao của các quá trình oxy hóa trong cơ thể và sở hữu một phức hợp mạnh mẽ của các phương tiện điều hòa nhiệt, động vật đồng nhiệt có thể duy trì nhiệt độ ổn định tối ưu cho chúng với sự sai lệch đáng kể về nhiệt độ bên ngoài.

Công việc của cơ chế điều nhiệt đòi hỏi chi phí năng lượng cao, để bổ sung lượng dinh dưỡng cần thiết cho động vật. Do đó, trạng thái duy nhất có thể có của động vật có thân nhiệt được kiểm soát là trạng thái hoạt động liên tục. Ở các vùng lạnh, yếu tố hạn chế trong sự phân bố của chúng không phải là nhiệt độ, mà là khả năng cung cấp lương thực thường xuyên.

Cân bằng nội môi nhiệt là điều kiện quan trọng nhất cho hoạt động bình thường của cơ thể động vật.

Trước hết, điều này áp dụng cho động vật máu nóng. Các hệ thống enzym của cơ thể động vật máu nóng duy trì hoạt động của chúng trong một phạm vi nhiệt độ xác định nghiêm ngặt với nhiệt độ tối ưu gần với nhiệt độ cơ thể sinh lý. Đối với hầu hết các loài động vật máu nóng, các vùng ôn đới nhiệt độ cơ thể trên 40 ° C đều gây tử vong. Chính từ mức nhiệt độ này, quá trình biến tính protein bắt đầu, trong đó các protein có đặc tính xúc tác, tức là các enzym, tham gia trước các protein khác. Liên quan đến nhiệt độ thấp hơn, những chất này có khả năng chịu đựng tốt hơn. Sau khi làm lạnh đến 4 ° C và phục hồi điều kiện nhiệt độ sau đó, các enzym sẽ khôi phục hoạt động của chúng.

Tuy nhiên, nhiệt độ âm lại gây bất lợi cho sinh vật máu nóng vì một lý do khác. Thành phần chính của cơ thể động vật (ít nhất 50% khối lượng sống) là nước. Vì vậy, ở cá, hàm lượng nước trong cơ thể đạt 75%, ở chim - 70%, bò đực vỗ béo - khoảng 60%. Ngay cả cơ thể con người cũng có khoảng 63-68% là nước.

Vì nguyên sinh chất của tế bào là pha nước nên ở nhiệt độ âm, nước từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái rắn. Sự hình thành các tinh thể nước trong nguyên sinh chất của tế bào và trong dịch gian bào có tác động làm tổn hại đến màng tế bào và dưới tế bào. Động vật chịu được tác động của nhiệt độ âm càng tốt, lượng nước trong cơ thể chúng càng ít và hơn hết là nước tự do, không chứa protein.

Theo quy luật, với sự tiếp cận của mùa đông, hàm lượng nước tương đối trong cơ thể của động vật giảm. Những thay đổi này đặc biệt đáng chú ý ở động vật đẳng nhiệt. Độ cứng mùa đông của chúng tăng lên đáng kể vào mùa thu. Ví dụ, loài bọ cánh cứng Pterostichus brevicornis từ Alaska có thể chịu được nhiệt độ -87 ° C trong vài giờ trong mùa đông. Vào mùa hè, những con bọ này đã chết ở nhiệt độ -6 ... -7 C.

Một cách khác để thích ứng poikilotherms với nhiệt độ âm là tích tụ chất chống đông trong chất lỏng sinh học.

Các nghiên cứu về máu của cá xương sống ngoài vòng Bắc Cực đã chỉ ra rằng chỉ glycerol thôi là không đủ cho cuộc sống năng động của các loài động vật máu lạnh ở Bắc Cực. Những con cá này có độ thẩm thấu trong máu cao (300-400 milimet). Tình huống thứ hai làm giảm điểm đông của máu xuống -0,8 ° C. Tuy nhiên, nhiệt độ nước ở Bắc Băng Dương vào mùa đông là -1,8 ° C. Do đó, chỉ riêng độ thẩm thấu của máu cũng không đủ để tồn tại trong những điều kiện như vậy.

Trong thành phần của cơ thể cá Bắc Cực, người ta đã tìm thấy và phân lập được các glycoprotein cụ thể có đặc tính chống đông cứng. Ở nồng độ 0,6%, glycoprotein có hiệu quả ngăn chặn sự hình thành băng trong nước gấp 500 lần so với natri clorua.

Ở động vật đồng nhiệt, khái niệm hằng số nhiệt độ khá tùy tiện. Do đó, sự dao động nhiệt độ cơ thể ở động vật có vú là đáng kể, vượt quá 20 ° C ở một số đại diện.

Đáng chú ý là nhiệt độ cơ thể dao động tương đối rộng là đặc trưng cho hầu hết các loài động vật sống ở vùng khí hậu ấm áp. Ở động vật phía bắc, chứng giảm thân nhiệt nghiêm trọng hơn.

Các quần thể động vật cùng loài, nhưng sống ở những điều kiện khí hậu khác nhau, có một số đặc điểm riêng biệt. Động vật đến từ vĩ độ cao có kích thước cơ thể lớn so với các đại diện cùng loài, nhưng sống ở nơi có khí hậu nóng. Đây là một quy luật sinh học chung, và nó có thể nhìn thấy rõ ràng ở nhiều loài (lợn rừng, cáo, sói, thỏ rừng, hươu, nai, nai, v.v.). Sự lưỡng hình địa lý được quyết định bởi thực tế là sự gia tăng kích thước cơ thể dẫn đến sự giảm tương đối của bề mặt cơ thể và do đó, làm giảm tổn thất nhiệt năng. Các thành viên nhỏ hơn cùng loài thể hiện sự trao đổi chất và năng lượng tương đối cao hơn, diện tích cơ thể tương đối lớn hơn. Do đó, trên một đơn vị khối lượng cơ thể, chúng tiêu hao nhiều năng lượng hơn và mất nhiều năng lượng hơn thông qua hoạt động của cơ thể. Ở các vùng khí hậu ôn đới và nóng, các loài động vật có kích thước vừa và nhỏ có lợi thế hơn các loài lớn hơn của chúng.

Cư dân trên các sa mạc, thảo nguyên và rừng rậm ở vùng xích đạo thích nghi với cuộc sống ở nhiệt độ cực cao. Ở các sa mạc ở vùng xích đạo, cát được nung nóng lên tới 100 ° C. Nhưng ngay cả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt như vậy, người ta vẫn có thể quan sát được đời sống hoạt động của các loài động vật.

Nhện và bọ cạp duy trì hoạt động kiếm ăn của chúng ở nhiệt độ không khí lên đến 50 ° C. Ruồi pho mát Piophila casei có thể chịu được nhiệt độ 52 ° C. Desert Locust cũng tồn tại ở nhiệt độ cao hơn, lên đến 60 ° C.

Ở vĩ độ cao hơn xuất hiện các hốc sinh thái có nhiệt độ môi trường cao hơn nhiệt độ không khí một cách rõ rệt. Trong các suối nước nóng của Iceland và Ý ở nhiệt độ 45-55 ° C, đa bào (ấu trùng của ruồi Scatella sp.), Luân trùng và amip sống. Trứng Artemia (Artemia nước bọt) cho thấy khả năng chống chịu nhiệt độ cao thậm chí còn tốt hơn. Chúng vẫn tồn tại sau 4 giờ đun nóng đến 83 ° C.

Trong số các đại diện của lớp cá, chỉ có cá chép răng (Cyprinodon nevadensis) thể hiện khả năng thích nghi rộng với nhiệt độ khắc nghiệt. Anh sống ở suối nước nóng ở Thung lũng Chết (Nevada), nơi nước có nhiệt độ 42 ° C. Vào mùa đông, nó xuất hiện trong các hồ chứa nơi nước nguội xuống 3 ° C.

Tuy nhiên, luân trùng và bọ gậy nổi bật nhất ở khả năng thích nghi với nhiệt độ khắc nghiệt. Những đại diện của giới động vật này có thể chịu được nhiệt độ lên đến 15 ° C và hạ nhiệt xuống -273 ° C. Các cơ chế thích nghi của khả năng chống chịu nhiệt độ cao duy nhất ở động vật không xương sống vẫn chưa được nghiên cứu.

Khả năng thích nghi của động vật có xương sống với nhiệt độ môi trường cao không cao bằng động vật không xương sống. Tuy nhiên, đại diện của tất cả các lớp của loại động vật có xương sống này sống trong sa mạc không có nước, ngoại trừ cá. Hầu hết các loài bò sát sa mạc thực sự là loài sinh nhiệt. Nhiệt độ cơ thể của chúng trong ngày thay đổi trong phạm vi hẹp. Ví dụ, ở kỳ đà, nhiệt độ cơ thể trung bình là 33 ° С (± 1 °), ở thằn lằn có cổ Crataphytus collaris - 38 ° С, và ở kỳ nhông thậm chí còn cao hơn - 39-40 ° С.

Nhiệt độ cơ thể gây chết người đối với những cư dân sa mạc này là các giá trị sau: đối với skink - 43 ° C, đối với thằn lằn có cổ - 46,5 ° C, đối với kỳ nhông - 42 ° C. Hoạt động của động vật ăn đêm và ăn đêm rơi vào các khoảng nhiệt độ khác nhau. Do đó, nhiệt độ cơ thể sinh lý và thân nhiệt gây chết ở các nhóm động vật khác nhau về phương diện sinh học là không giống nhau. Đối với loài ăn đêm, nhiệt độ cơ thể tới hạn là 43-44 ° C, đối với loài ban ngày cao hơn 5-6 ° C.

Người ta tin rằng nhiệt độ gây chết người ở bò sát ban đầu dẫn đến rối loạn chức năng của hệ thần kinh, sau đó dẫn đến tình trạng thiếu oxy do hemoglobin trong máu không có khả năng liên kết và vận chuyển oxy.

Ở loài chim - cư dân sống trên sa mạc - nhiệt độ cơ thể khi hoạt động tích cực dưới ánh nắng mặt trời tăng 2-4 ° C và đạt 43-44 ° C. Ở trạng thái nghỉ ngơi sinh lý, nhiệt độ là 39-40 ° C. Những động lực như vậy của nhiệt độ cơ thể đã được tiết lộ ở nhiệt độ không khí 40 ° C và cao hơn ở chim sẻ, hồng y, chim đêm và đà điểu.

Động vật có vú, mặc dù có cơ chế điều nhiệt hoàn hảo, nhưng cũng tự điều khiển nhiệt độ cơ thể của chúng. Lạc đà ở trạng thái nghỉ ngơi có nhiệt độ trực tràng khá thấp - khoảng 33 ° C. Tuy nhiên, trong điều kiện khắc nghiệt (hoạt động thể chất trong bối cảnh nhiệt độ môi trường trên 45 ° C), thân nhiệt của động vật tăng lên 40 ° C, tức là 7 ° C, mà không ảnh hưởng đáng kể đến trạng thái và hành vi sinh lý của nó.

Nếu bạn tìm thấy lỗi, vui lòng đánh dấu một đoạn văn bản và nhấp vào Ctrl + Enter.

Sự phát triển lan rộng trong các vùng khí hậu khác nhau đã dẫn đến sự xuất hiện của các tâm nhiệt độ khác nhau, bao gồm cả nhiệt độ khắc nghiệt. Khi trưởng thành đến nhiệt độ thấp, chúng được chia thành:

  • sự lạnh lùng - tse zdatnіst roslyn trong một thời gian dài để chịu đựng nhiệt độ dương dodatkovі thấp;
  • Chống băng giá - xây dựng roslin chịu được nhiệt độ âm thấp;
  • mùa đông khắc nghiệt - tòa nhà của roslyn mà không có khả năng chịu đựng thời tiết không thân thiện và rửa phí.

Theo sự gia tăng nhiệt độ cao, những tiến bộ về sức mạnh của Roslins được phân biệt:

  • ưa nhiệt- nhu cầu phát triển của thực vật trong nhiệt trong mùa sinh trưởng;
  • tính nóng - xây dựng khả năng chịu đựng quá nóng của roslin (dòng nhiệt độ cao);
  • khô - zdatnіst roslin chịu được ba thời kỳ khô (giảm độ ẩm của đất và nhiệt độ cao trong đất và đất) mà không bị hư hại đáng kể đến các chức năng sống.

Trong quá trình tiến hóa, sự phát triển dao động ở các thời điểm khác nhau cho đến nhiệt độ khắc nghiệt. Tính ổn định với nhiệt độ thấp và cao là một dấu hiệu xác định về mặt di truyền của loài. Cái lạnh đang chi phối sự phát triển của vùng chết (lúa mạch, yến mạch, lanh). Các loài sinh trưởng nhiệt đới và cận nhiệt đới nảy mầm và chết ở nhiệt độ từ 0 đến + 10 ° C (kava, ogirki).

Vidminnosti trong các quá trình sinh lý bình đẳng và các chức năng của clitin ở nhiệt độ thấp có thể dùng như một dấu hiệu chẩn đoán trong trường hợp kháng lạnh đồng đều của các loài (loài, giống) roslins. Sự ổn định của roslins để nằm xuống trước cái lạnh trong thời kỳ hình thành. Nhạy cảm với nhiệt độ thấp, thời kỳ phôi thai phát triển. Ví dụ, ở ngô, không chịu được lạnh, ở nhiệt độ + 18 ° C, nó nảy mầm vào ngày thứ tư, và ở + 10 ° C - nhỏ hơn mười hai. Ngoài ra, các bộ phận khác nhau của cơ thể phát triển theo những cách khác nhau để phản ứng với cái lạnh. Vì vậy, hoa nào nhạy cảm hơn với lạnh, quả dưới của lá đó, lá ở gốc đó nhạy cảm với ếch nhái.

Độ lạnh của một số loại hoa hồng leo ưa nhiệt có thể được tăng lên bằng đường dẫn vào rừng và vườn hoa hồng nhiệt độ giảm mạnh (thấp và bình thường). Thuốc tiêm này kích thích sự chuyển hóa của roslin. Trước khi thực hiện phương pháp tăng độ ổn định, người ta cũng nên tách bằng nước ổn định hơn, ngâm nó trong các chất vi lượng hoặc trong 0,25% amoni nitrat. Đổ vào “độ nhớt của tế bào chất trên tính lạnh của roslin” đã được chứng minh trong thí nghiệm của P. O. Shenkel và K. O. Badanov (1956). Sự gia tăng mức CaCl2 tăng lên, và mức KC1 giảm trong độ nhớt "độ nhớt của tế bào chất." Trong "độ nhớt", nó dẫn đến sự gia tăng đáng kể khả năng chống lạnh (Hình 4.1).

Cơm. 4.1. Sự truyền các muối cation và vào "độ nhớt của tế bào chất và sự ổn định của lá cây linh sam trước cái lạnh

(bởi P.O. Shenkel và K.O. Bogdanova, 1956)

Vào thời kỳ mùa đông, sương giá xuống dưới - 20 ° C là một cảnh tượng tuyệt vời đối với các quốc gia giàu có, trong đó có Ukraine. Sương giá tràn vào các đám mọc đơn lẻ, sân trong và túi khoai tây, do đó, mùi hôi thối chịu được nhiệt độ thấp ở các giai đoạn phát sinh khác nhau:

  • Độc thân - khi nhìn thấy nasіnnya hoặc roslin nhỏ (mùa đông);
  • cận thần và hành lang - trong củ, cây lấy củ, thân rễ, thân rễ, ở những cây có vẻ trưởng thành.

Đặc tính chịu được sương giá là một dấu hiệu suy thoái của kiểu sinh trưởng này, nhưng khả năng chống chịu với sương giá của cây xanh là nằm ở các yếu tố phong phú, ở phía trước, trong tâm trí đã bị sương giá lấn át. Nhiệt độ ngày càng hạ thấp (0,5 - 1 ° C mỗi năm) để làm cho mặt đất giữa gần khoảng không bị đóng băng. Khi băng lắng xuống một cách không đáng kể giữa các kẽ, những đám mọc sau hoàng hôn sẽ cứu sống. Vì vậy, ví dụ, ở nhiệt độ không khí - 5 ° C đến - 6 ° C trong lá bắp cải, phần đông lạnh của phần giữa được tìm thấy trong khoảng trống. Khi băng thuộc da từng bước, các kẽ được lấp đầy bởi nước, như thể chúng được bao phủ bởi đất sét, và các lá sẽ biến thành trại bình thường. Khi nhiệt độ giảm mạnh, nước đá có thể bị hòa tan trong nguyên sinh chất. Tse, như một quy luật, dẫn đến tử vong và chết vì clitin. Cũng cần phải nhớ rằng ở Persh Cherga có những bông hoa hồng hoặc hoa hồng hữu cơ, trong vải có nhiều nước hơn và ít tsukr_v. Sương giá

Pristosuvannya roslin đến nhiệt độ tối thiểu dovkіllya kolivaєtsya trong ranh giới quan trọng hồ quang. Tại “cực lạnh” ở Yakutia (Nga), nơi nhiệt độ tiếp tục giảm xuống -70 ° C, thứ tự là lan rộng trên diện rộng modrina daurian, sinh trưởng cũng là Siberian yalina, thông zvichayna, bạch dương rủ, ong bắp cày và các loại tốt khác các làng quê bản địa. Trong các đợt nông học, lúa mì mùa đông của giống "Sitninivske" phát triển. Được bao phủ bởi tuyết, nó không bị đóng băng trong sương giá xuống đến -30 ° С. Các nhà vô địch của khả năng chống băng giá là sinh trưởng thấp hơn, đại diện số của chúng không chết ở nhiệt độ helium hiếm (-269 ° C).

Các vùng nhiệt đới giữa roslin (không bao gồm các vùng núi cao) các dạng roslin chịu được sương giá vào ban ngày. Tất cả các đại diện của khu vực rừng nhiệt đới nước không thể chịu được sương giá. Cây Kavove, cây sô cô la, dứa và các loài sinh trưởng nhiệt đới khác mọc ở vùng cận nhiệt đới gần Batumi (bờ biển Caucasian của Biển Đen) không thể phát triển dưới bầu trời rộng mở. Nguyên nhân của hiện tượng này là do trong vùng nhiệt đới, nhiệt độ lại không quá cao, nhưng có thể vẫn ở mức tương đương.

Ở những vùng núi cao của vùng nhiệt đới, những giọt sương ngày càng nhiều, giống như thời tiết băng giá, giống như một mùi hôi thối lớn hơn, trên núi càng nhiều mùi hôi thối. Trong các vùng nhiệt đới của Pivdennoy Châu Mỹ, lên đến khoảng 1200 m so với mực nước biển, các loài sinh trưởng như ca cao, vani và dừa mỏng. Trên các dãy núi bằng phẳng của cùng một khu vực ở độ cao 1200 đến 2400 m, các đại diện của vùng cận nhiệt đới - các loại quả có múi rộng hơn. Tseylonі, Yavі toscho. Vai trò có giá trị của zonalnіst vіdіgraє thẳng đứng đối với morozostіykostі tropіchnih Roslyn. Yakscho yakіs của tropіchnih Roslyn zdatnі perenositi nevelikі sương giá, bạn có thể bezpomilkovo stverdzhuvati scho tse meshkantsі visokogіrnih rayonіv. Butt Mauger Buti hіnne cây batkіvschinoyu yakogo Je tropіchna Pivdenna America. OAO Tất cả yohieli nhìn thấy mãnh liệt trên cây Vòi hoa Khí hậu ấm áp cao cách Visito 2000 m. TI Wi, Scho pіdnіmuzu đến Visita 3400 m trên Rivan of the Sea, Vіdriznyyuyu ід ід отчена заковикійкістю і sương giá xuống -1 ° C.

Đới cận nhiệt đới được đặc trưng bởi biên độ dao động nhiệt độ lớn. Ở một số vùng, mùa đông có thể không xảy ra, nhiệt độ trong những tháng mùa đông giảm trong một thời gian ngắn xuống dưới 0 độ 1 - 3 độ. Bờ Biển Đen của Kavkaz cũng đi vào vùng cận nhiệt đới, khi băng giá trong giai đoạn mùa đông là -10 ° C. Trong điều kiện thời tiết lên đến tsgogo, sinh trưởng cận nhiệt đới, trên vùng đất bỏ hoang trong các chuyến đi của họ, chúng có thể vừa chống được sương giá, vừa có thể chống được sương giá. Ví dụ, các loại trà của Ấn Độ và Trung Quốc-Trung Quốc trên bờ Biển Đen của Caucasus chỉ được trồng ở vùng Batumi (thuộc khu vực Trung Quốc). Đồng thời, các hình thức văn hóa pivnіchno-Trung Quốc phát triển thành công ở vùng Sochi-Adler, trên sườn pіvnіchny của Dãy Caucasus (Maikop, Garyachiy Klyuch), và navit, ở Transcarpathia.

Âm thanh, giống như ở vùng nhiệt đới, vùng cận nhiệt đới, trong khả năng chống băng giá, sự phân vùng theo chiều dọc cũng được thể hiện rõ ràng. Mông có thể được mở rộng khoai tây (Solanum tuberosum) tại Pivdenniy America, cho đến giờ này, chúng sẽ lớn lên trong tâm trí tự nhiên (đảo Giloy đã được cứu khỏi Chile). Hoa hồng cận nhiệt đới Tsya có khả năng chịu sương giá yếu và không cho thấy sự giảm nhiệt độ xuống -3,5 ° С. Đồng thời, ở các vùng của Andes, nhiều loại khoai tây mọc lên, có thể chịu được sương giá xuống -8 ° C. Deyakі tạo thành tsієї zієї moroznostіykoї kartoplі vyroshchivayutsya mіstsevіm naseleniâ na vіsoі majzhe bіlja interіchnogo snіgu.

Tіsny star "yazok mіzh morozostіykіstyu that geografіchnim pohodzhennyam viyavlyaєtsya ở Roslyn pіvnіchnoї rằng khu pomіrnoї. Zagalnovіdoma Bila akatsіya, naprivsklad, Je zvichaynim xem các khu vực Roslyn pіvnіchnoї rằng khu vực này mayzhe Loại nhung Amur, đặc trưng cho ngày Thu thập xa xôi, không còn được mặc ở Siberia.

Để chịu đựng thời kỳ mùa đông và nhiệt độ thấp, các sinh trưởng đã rung chuyển một số khán đài. Trong các bộ phận trên mặt đất của chúng, thức ăn dự trữ được tích tụ - tsukri và dầu, và trong lòng đất - tinh bột. Mùi hôi thối vikoristovuyutsya protyazh mùa đông trên dihannya. Zukor làm tăng áp suất thẩm thấu trong clitins; diї cụ thể zavdjaki trong quá trình đông máu pereshkodzhaє її tế bào chất. Dầu - loại bỏ nước khỏi không bào và bảo vệ clitina khỏi bị đóng băng. Sự hiện diện của roslin trước khi đông ở nhiệt độ thấp được thể hiện qua các đặc điểm số lượng của hình thức và sức mạnh sinh lý của chúng. Sự thay đổi độ rung trên bề mặt của cây và bụi cây trú đông không chỉ có thể dẫn đến sự rụng lá vào mùa đông ở ale và sự phát triển của các cấu trúc xeromorphic. Biểu hiện của việc này là những chiếc cặp tóc bằng gỗ thông, những chiếc quần tây yalin.

Xeromorphism (từ tiếng Hy Lạp xeros - khô và morphe – hình thức) – sự liên tục của các dấu hiệu hình thái và giải phẫu, những dấu hiệu rung rinh trong roslins lớn dần lên thành tâm trí khô khan.

Bảo vệ khỏi các biến động khác nhau và các giá trị nhiệt độ tối thiểu và các tế bào sống bên trong của bệnh sởi, cambium và gỗ của bóng sởi. Ví dụ, trên tấm nhung của chiếc Amur, từng bước, một quả bóng nút chai đang lắng xuống. Các sinh trưởng khác có thể không thấm nước, được bao phủ bởi lớp biểu bì dày, thậm chí có nhiều tế bào khô hơn, bó mạch phát triển mạnh.

Lớp biểu bì – một vết loang mỏng, không có cấu trúc uốn cong lớp biểu bì của lá và thân non, lấy cảm hứng từ một lớp cutin polyme lipid không bị phá hủy từ bị xỉn màu thành sáp tăng trưởng mới.

Một dấu hiệu hình thái mở rộng của sự khắc nghiệt trong mùa đông của sinh trưởng là độ nghiêng của thân và lá trên bề mặt trái đất, các mảnh vỡ, do đó mùi hôi thối được bảo vệ tốt hơn khỏi gió và sương giá bởi lớp phủ tuyết. Để chuẩn bị, bạn có thể sử dụng đá phiến thông, chúng nhô lên trên lớp đất bề mặt với độ cao hàng mét, và vzymka sẽ xoay chuyển vzdovzh її. PIRBNІ ROSLINII DRIKOGIR SHIPS "LÀ. Đặc trưng của Rioville Roslin Pamiru, các dấu chấm liên tiếphuvnya І Slanіsti, є Roshtshuvannya і Slanіsti, є Retailshuvannya Kіlkosti Pagonіv Pіd trái đất sẽ là người hầu của Pi ROSiILIN. được đánh giá cao cho các trang Zapillastіykostі Roslin Majuta Khu vực Vuzlіv Kushinnya і Korenevo Ohiyki với các bản ghi ở gần mặt đất.

Roslinini, Yaki Winter Zelenim Lisches, Zdatnі їkkuvati, Со соод "азано заса за бодатики бодой клітитинной залольки (Rododenki. Đảm bảo với nụ hoa và gió với nụ hoa - đây là một nhóm lớn của các loài chim. vernalization là quá trình cảm ứng của các quá trình làm dịu cảm lạnh.

Xây dựng ở nhiệt độ cao cũng rất quan trọng khi lớn lên trong tâm trí của dovkil. Đối với nhiệt, ba nhóm sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân sơ được nhìn thấy:

  • zharostіyki - tảo xanh lam ưa nhiệt và vi khuẩn của các mỏ khoáng nóng, có thể chịu nhiệt độ lên đến + 75 - + 100 ° С. Các sinh vật quyền năng Cym có mức độ trao đổi chất cao, sự di chuyển của RNA trong clitins, sự ổn định của protein trong tế bào chất đến quá trình đông máu;
  • rang xay - Kestle mọc và khô ở những nơi sinh trưởng (cây xương rồng, xương rồng deyak, đại diện của quê hương Tovstyankovyh), chúng bị thủy tinh hóa bằng cách sưởi ấm ở những khu vực buồn ngủ lên đến +50 - +65 ° С. Sức nóng của các loài xương rồng được giải thích là do độ nhớt cao của tế bào chất và trong nước trong clitinae, làm giảm tỷ lệ trao đổi của lời nói;
  • chống nóng - mesophytic và nước tăng trưởng. Mesophytes đang trong quá trình phát triển có thể thay đổi nhiệt độ lên đến + 40 - + 47 ° С, và tăng trưởng trong nước - lên đến + 40 - + 42 ° С.

Roslini, bị mắc kẹt trong trái tim với những tâm hồn nóng bỏng, trong quá trình phát sinh loài, chúng không chịu nổi sức nóng của quá nóng:

  • thay đổi tăng trưởng bề mặt;
  • lá tuổi dậy thì dày hơn mà thân cây:
  • phát triển bề mặt lá bóng;
  • tăng cường độ thoát hơi nước;
  • sự xuất hiện của sương giá thanh tao;
  • nhìn thấy các tinh thể muối, phá vỡ những hứa hẹn buồn ngủ;
  • đống axit hữu cơ, yakі zv "yazuyut amoniac và zneshkodzhuyut yogo;
  • lá roztashuvannya theo chiều dọc và theo chiều dọc. Xây dựng để tồn tại trong thời kỳ nóng và khô

sức mạnh tổng hợp của roslin, về "một trong số họ trong một nhóm xerophytes(Chi tiết hơn về nhóm này sẽ được xem xét trong phần “Nước như một yếu tố môi trường”). Đồng thời, khả năng sống sót ở nhiệt độ cao sẽ lớn hơn, đó là lý do tại sao nguyên sinh chất bị treo trên sàn nhà. Đối với người mà virobily roslin hát pristosuvannya:

  • hemixerophity stіykі cho đến khi khô hạn rễ của hệ thống rễ, yak đạt đến mạch nước ngầm, các quá trình thoát hơi nước và trao đổi bài học diễn ra mạnh mẽ, mùi hôi thối không thể đổ lỗi cho trận lụt tầm thường;
  • euxerophyte tồn tại trong tế bào chất, tăng sự trao đổi chất, mùi hôi thối chịu đựng tốt znevodnennya và quá nóng;
  • poikilokserofity trong trường hợp quá trình trao đổi chất znevodnnі priupinyut và rơi vào trạng thái anabiosis.

Anabiosis (loại anabiosis trong tiếng Hy Lạp - chuyển sang sự sống) - trở thành một sinh vật, với một số loại sự sống, các quá trình timchas được gắn chặt, nếu không, chúng được nâng cao đến mức chúng xuất hiện và thể hiện sự sống hữu hình.

Những thay đổi trong vận chuyển bề mặt có thể đạt được một cách hiệu quả bằng con đường rụng lá riêng lẻ hoặc toàn bộ. Đây là phản ứng điển hình của các làng khác nhau ở các vùng khô hạn đối với đất khô. Khi dành nước bạn chỉ pha 1/300 - 1/3000 phần lá xông với lượng nước vừa đủ. Chagarniki cũng có thể vứt bỏ lá nếu cần thiết. Theo cách như vậy, ở một số loài, bề mặt truyền nhiễm thay đổi 3-5 lần. Các bộ phận của khung cảnh bị chi phối bởi sự xoắn và nhăn của lá, điều này cũng dẫn đến giảm cường độ thoát hơi nước. Ví dụ: ở kovili - bằng 60%.

Zavdyaks phát triển khô trong đất sét hoặc qua các vết nứt của rễ đất xuyên qua các chân trời, như thể để trả thù nước, và đối với những rahunok của sự phát triển như vậy, bài hát giờ trong tâm trí khô sẽ được xây dựng. Những cây non ở những ngôi làng đã mọc lên từ thời chúng ta, mọc ở những vùng khô hạn của rễ bị cắt, gấp 10 lần so với những con chim bồ câu của những người ngoại giáo. Sự phát triển của ngũ cốc trong tâm trí như vậy thiết lập một hệ thống rễ dày tương tự như đất, và rễ giống như sợi chỉ của chúng đâm sâu vào một mét, Spivvіdnoshennia nằm giữa khối lượng của pagonіv và khối lượng của rễ, chúng trộn lẫn nhiều hơn với lớp vỏ của rễ, mà trong những bộ óc đang phát triển lớn hơn bị khô.

Trong trường hợp đất có áp suất thấp, nếu không có đủ không gian cho sự phát triển của bộ rễ, tình hình trở nên nghiêm trọng. Trên đất có áp suất thấp, khô đặc biệt không an toàn đối với các loại hoa hồng có bộ rễ phát triển rộng (ví dụ như ở các vùng nông thôn). Phytocenose tự nhiên trong các làng phải được trồng trong tâm trí như vậy, và một cụm các giá thể gỗ dày đặc sẽ được trồng để trồng dần dần và chết. Hiện tượng này cần được bảo vệ trong quá trình tạo cảnh quan và trồng rừng mùa đông.

Ở giữa những nơi khô ráo roslin được nhìn thấy succulenti - Bagatorichi phát triển bằng nhựa cây, lá cây isist (cây thùa, cây lô hội) hoặc thân (cây xương rồng, cây bông sữa). Thân cây có thể có khả năng tích tụ nước trong một nhu mô chứa nước đặc biệt. Succulenti mọc, xếp hàng đầu, ở các vùng đất hoang ở miền Trung Châu Phi, Pivnichnoy Châu Mỹ và Pivdennoy Ở Ukraine, trong hệ thực vật tự nhiên, cây mọng nước thực tế không phát triển, bởi vì các đại diện của quê hương của cây lá ngón và giống như cây phòng.

Chúng ta hãy đặc biệt gắn bó với tâm trí khô, gây ra bởi nhiệt độ cao, và các dạng teo.

Terofity (loại quả óc chó thcros - leto) - dạng sống của Roslin, người đang trải qua một khoảng thời gian không mấy thân thiện với số phận ở hiện tại.

Trước terophytes, các loại thảo mộc độc nhất vô nhị của chuyến đi bộ Địa Trung Hải rất quan trọng, là đặc trưng của mụn mủ, napivpustel và thảo nguyên của Pivnichnaya pivkul. Một kết nối như vậy có thể được thu hoạch thành công và để tồn tại trong nhiệt độ mùa đông thấp.

Một phần vi khuẩn, vi khuẩn lam và địa y, xung quanh nhìn thấy dương xỉ và rêu, từng người một nhìn thấy những thảm hoa trải dài hàng tháng và xây dựng các tòa nhà bằng đá, đi dạo trong một trại khô, và sau đó dẫn đầu cuộc sống của bạn. Vzagali, anabiosis - thậm chí còn phổ biến hơn với những tâm hồn không thân thiện, tồn tại trong quá trình tiến hóa. Vіn є phản ứng không chỉ với

quá nóng mà cho mất nước, nhưng cũng cho những tâm trí không thân thiện khác.

Svoeridnymi pristosuvannya ở nhiệt độ cao e perebuvannya protyag giai đoạn khô trên các giai đoạn đầu tiên của chu kỳ phát triển, hoặc trong timchasovyh, bảo vệ khỏi các hốc sinh thái quá nóng. Trong giai đoạn đầu tiên của ngôn ngữ, Ý tưởng về những người mà một phần của roslin chịu đựng nhiệt độ cao ở trạng thái anabiosis hoặc như terophyti. Ví dụ, các phó tế của thảo nguyên và sa mạc đang trải qua mùa nóng của đá trong giai đoạn hiện tại. Ở một kiểu sinh trưởng khác, trong thời kỳ nhiệt độ cao, chúng phát triển thành các cơ quan dưới lòng đất (thân rễ, củ, mỏng cybulin). Trước chúng, người ta có thể nhìn thấy rễ đơn nhân phù du (vesnaria mùa xuân, củ cải hình trứng) và bọ hung (tulip, crocuses, bẹ mỏng).

Roslins điều chỉnh nhiệt độ của chúng bằng một con đường năng lượng cũ của rozsiyuvannya, bằng cách này, mùi hôi thối sẽ ngăn ngừa quá nhiệt và tử vong. Các cơ chế chính của điều nhiệt trong Roslins là:

  • viprominuvannya thứ hai;
  • viparovuvannya;
  • sự đối lưu.

Khoảng một nửa năng lượng được tạo thành sét rơi vào sự gia tăng năng lượng cho bức xạ thứ cấp. Ý nghĩa sinh lý tự phụ thuộc của sự thoát hơi nước ảnh hưởng đến thực tế là nhiệt của hơi nước được làm mát bởi cơ thể sinh trưởng, Do sự tương tác của lá sinh trưởng với nhiệt sắc (đối lưu), sự tự điều chỉnh của chế độ nhiệt độ của sự phát triển cũng được quan sát.

Ale pritosuvalnі quyền lực Roslin obmezhenі. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể dẫn đến sự phá hủy các quá trình trao đổi chất ở cấp độ cây và mô đang phát triển. Krіm của sposterіgayutsya znachnі rách xuống funktsіy fіzіologіchnih scho Stand "yazanі s rách xuống obmіnu nukleїnovih axit i bіlkіv. Chúng tôi deyakih vidіv Roslyn sposterіgaєtsya posileny rozpad bіlkіv i nakopichennya trong tkaninah rozchinnih hình thức nіtrogenu. Napriklad, zagibel Roslyn od visokoї nhiệt độ Mauger sprichinyatisya nakopichennyam amіaku, yak kіntsevogo rozpadu amіnokislot sản phẩm. Khi temperaturі, hy vọng + 50 ° C pochinaєtsya denaturatsіya bіlkіv tế bào chất. Khi nhiệt độ tại Roslin znizhennі takozh vіdbuvayutsya rіznomanіtnі fіzіologo- bіohіmіchnі zmіni. Poshkodzhennya Roslyn lạnh suprovodzhuєtsya vtratoyu turgor, zmіnoyu koloru tờ. Ruynuvannya hlorofіlu Je naslіdkom rách xuống để vận chuyển Vod Ở nhiệt độ thấp trên cây sinh trưởng ưa nhiệt, nguyên nhân chính gây hư hỏng là sự phá vỡ hoạt động chức năng của màng, do sự chuyển đổi của lipid trong bisphere từ trạng thái tinh thể màu đỏ sang dạng gel. các quá trình phân rã chiếm ưu thế hơn các quá trình tổng hợp, di chuyển vào "độ nhớt của tế bào chất chỉ. Đặc biệt không an toàn - thiệt hại cho việc vận chuyển của người lái xe.

Trong thứ hạng này, trong tự nhiên, bất kể số lượng sinh trưởng, chúng đều sợ nhiệt độ cực cao và cực thấp, và bản thân nó:

  • cổ rễ hình nón - để lộ cambium ở những nơi mọc bám trên mặt đất;
  • opik của bệnh sởi của stovbur - bộc lộ cambium với ánh sáng mạnh từ phía trục, do đó lớp vỏ bị vỡ;
  • opik lá - bẫy vào mùa hè ở vĩ độ pivdennye;
  • vysihannya roslyn trong mùa khô của nhiệt độ cao và điều kiện thời tiết;
  • vytiskannya roslin іz ґruntu trên đất pha sét;
  • phủ sương của hoa, zav "yazy", lá và trang của roslin;
  • wimerzannya roslin khi nhiệt độ xuống thấp trong bối cảnh mùa đông không tuyết;
  • các vết nứt do sương giá ở stovburiv và cây gỗ.

Opiks nhiệt của các bộ phận okremyh của sự phát triển là kết quả của prominennya dії soniachny trực tiếp. Quang nhiệt thường bị mắc kẹt khi trồng roslin trong đất kín, nếu sự nổi bật khi buồn ngủ sẽ vỡ ra thành các đốm nước trên lá, trước tiên là trong thấu kính. Nhiệt độ cao làm biến tính protein trong tế bào đang phát triển. Vì vậy, tên của mùa xuân bị đổ lỗi cho bệnh sởi, nếu cambium cambium non, bắt đầu phát triển dưới sức nóng của sony, chết trong sương giá ban đêm. Biểu hiện này kèm theo hắc lào và tử vong, hoặc do bệnh sởi.

Vsihannya roslyn là kết quả trực tiếp của việc lãng phí không đủ nước. Độ khô có thể là khí quyển, đất và sinh lý. Trong Vipadka đầu tiên, có một "lỗ hổng, rủi ro khô." đối với các món ăn của Fіzіologian є không Đặc biệt không an toàn cho sự phát triển là sự giảm độ khô của khí quyển và mặt đất.

Dưới thời kỳ vipirannyam, các sinh vật phát triển bị bóc mòn và mở ra các phần dưới lòng đất của chúng, sau quá trình đóng băng và tan băng định kỳ của mặt đất. Đồng thời, rễ cây Mọc sẽ mọc lên khỏi mặt đất, làm đứt rễ cây. Lý do chưa thể khắc phục được cho hiện tượng này là sự gia tăng "đất", gây ra bởi nước đóng băng trong môi trường mới. Theo cách này, hiện tượng tương tự chỉ có thể được nhìn thấy trong tâm trí của sự tái sinh trưởng của sự phát triển trở lại, hoặc với một đất mạnh, đổ và tưới nước.

Kirka của Liod được định cư trong khoảng thời gian này, nếu nó thay đổi theo sương giá. Chì được in nổi trên vải của roslin, sẽ dẫn đến sự phát triển của nó, hoặc phá hủy các quá trình sinh lý. Ngoài ra, do thành công phơi nhiễm lý do sinh trưởng chết ở nhiệt độ thấp, tôi đặc biệt tôn trọng giờ công mà nhiệt độ giảm xuống. Nguyên sinh chất của clitins có thể nhìn thấy ổn định ở nhiệt độ thấp, nhưng đồng thời nó bị hạ thấp dần dần. Vào cùng một giờ, clitina có thể chết với một cái lạnh không đáng kể, nhưng sắc nét. Trong pomіrnih i pіvnіchnih regіonah và takozh trong Minds visokogіr "Tôi thường sposterіgaєtsya poshkodzhennya Roslyn rannіmi osіnnіmi abo pіznіmi vesnyanimi sương giá Chastіshe poshkodzhuyutsya teplolyubnі Roslyn nd Ti, scho aklіmatizuyutsya trong bіlsh óc Suvorov trong Persha Cherga vesnyanimi sương poshkodzhuyutsya kvіtki cô Buds Roslyn và osinnіmi.. - trái cây.

Nếu nhiệt độ tiếp tục giảm mạnh xuống dưới điểm đóng băng, các ngọn cây đôi khi kêu răng rắc hoặc vzdovzh, hoặc ngang hoặc đi dạo. Đây là kết quả của quá trình làm mát của người Thụy Điển và chống lại bệnh sởi và một ngôi làng cũ, những mảnh vỡ của phần bên trong ngôi làng tiết kiệm hơn một chút so với nhiệt độ. ”Yaz, rõ ràng, hạt dẻ.

Cái chết của những con hồng ban đầu “tiếng” từ hạ nhiệt độ lại không bắt đầu lại ”là do sương giá. Một số sinh trưởng chết hoặc bị bệnh và ở nhiệt độ 0 ° C. Đặc biệt nhạy cảm với nhiệt độ thấp là tảo lam ưa nhiệt từ tế bào nóng và vi khuẩn sống ở nhiệt độ +70 - +80 ° C. Nhiệt độ phòng của Zvichayna cho những vật ưa nhiệt tương tự thậm chí còn thấp và bốc mùi. Thậm chí nhạy cảm hơn với vùng nhiệt đới vihіdtsі z lạnh, cũng như roslin ưa nhiệt, như đi bộ từ các vùng pіdennyh, ví dụ, vіdomі tyutyun, ogіrka, kvassola, rice, boletus. Chuỗi cuối cùng "đề cập đến sự phá vỡ cân bằng nước và sự trao đổi các bài phát biểu trong khí hậu, cũng như dòng nhiệt độ cụ thể. do sự phát triển của hoa tuyết trên chúng. Dưới quả bóng tovstim từ tuyết, nhiệt độ khác được quan sát, các cuộc gọi thấp hơn. Mùa xuân năm đó, khi mặt đất không bị đóng băng, sự phát triển tăng cường hô hấp và mất đi các ngôn ngữ sống. Với điều này, sự phát triển bị suy yếu và bị nấm tấn công.

Theo cách này, việc tiêm nhiệt độ khắc nghiệt sẽ phóng to sự phát triển của các đặc điểm liền kề khác nhau trong nhựa thông. Với sự thay đổi nhiệt độ, vượt quá các tiêu chuẩn phản ứng giữa các bộ phận, có thể gây ra cái chết của các bộ phận okremih và navit của toàn bộ sinh vật ẩm ướt.

Chu kỳ phát triển của hầu hết các loài động vật trên cạn của đới ôn hòa đều thích nghi với sự tồn tại của mùa đông lạnh giá. Lúc này, chúng ở trạng thái không hoạt động. Trước hết, điều này áp dụng cho côn trùng, chúng chiếm ưu thế về số lượng trong hệ động vật ở tất cả các lục địa. Chúng chờ đợi mùa đông, bất động, ngừng phát triển, thường mất nhiều nước. Nguyên nhân có thể xảy ra ở các loài khác nhau ở các giai đoạn phát triển khác nhau - trứng, ấu trùng, nhộng, và thậm chí ở giai đoạn trưởng thành. Các hình thức kháng cự tương tự đối với các điều kiện bất lợi là đặc điểm của hầu hết các động vật không xương sống. Ngay cả cá và động vật lưỡng cư có thể trải qua mùa đông bất động, bị chôn vùi trong phù sa. Các hiện tượng tương tự cũng được quan sát thấy ở các vùng khí hậu nhiệt đới, với sự khác biệt duy nhất là động vật sống chậm lại là thời điểm nóng nhất trong năm, thường trùng với thời điểm khô hạn lớn nhất. Sâu bọ, hay ngủ đông, phổ biến ở các loài côn trùng và cá. Một số trong số chúng, do môi trường sống tự nhiên bị khô cạn, rơi vào "cái bẫy", như nó đã xảy ra. Nhiều loài giun đất nhiệt đới cũng rơi vào tình trạng tuyệt chủng trong mùa khô. Việc làm khô đất đối với chúng không chỉ không thuận lợi mà còn thường gây tử vong.

Việc chuyển sang trạng thái sững sờ là một phản ứng thích nghi: một sinh vật hầu như không hoạt động sẽ không bị ảnh hưởng bởi các tác động gây hại, không tiêu tốn năng lượng, cho phép nó tồn tại trong những điều kiện bất lợi. Trong quá trình chuyển sang trạng thái chập chững, những thay đổi sinh lý và sinh hóa diễn ra trong cơ thể một cách từ từ, chậm rãi.

Cá ở Nam Cực nhạy cảm với sự gia tăng nhiệt độ (chúng chết ở nhiệt độ + 6 ° C), chất chống đông sinh học tích tụ trong các mô - glycoprotein, làm giảm điểm đóng băng của nước trong các mô. Trước mùa đông, thực vật tích tụ đường, AA, có tác dụng liên kết nước. Độ nhớt của nguyên sinh chất và hàm lượng H2O giảm. Điều này dẫn đến giảm nhiệt độ và đóng băng chất lỏng trong tế bào.

Ở côn trùng, glycerol tích tụ trong hemolymph và các mô, làm giảm điểm hạ thân nhiệt xuống -27 ... -39 ° C. Quá trình kết tinh trong tế bào chỉ bắt đầu ở -60 ° C.

Chất chống đông: glycerin, monosaccharid, protein, glycogen (chất bảo vệ lạnh).

Mất nước: mất nước của luân trùng đến -190 ° C.

Sự điều nhiệt: khi nhiệt độ giảm: do hoạt động của cơ (côn trùng bay, rắn ở xung quanh đẻ trứng, ở ong - quy định xã hội - vỗ cánh, tất cả cùng nhau, ở ong đơn lẻ, tăng tiêu thụ O2. Ở động vật - thường xuyên thở; rùa - nước bọt bay hơi làm ướt bề mặt da đầu, chi trước, phun nước tiểu vào phần cuối của chi sau.

Tập tính thích nghi: chọn nơi có vi khí hậu thuận lợi nhất và thay đổi vị trí (từ nơi có nắng sang nơi có bóng râm). Cua có biểu hiện dương tính, đi đến vùng nước nông (nước được làm nóng bởi mặt trời), khi trời nắng nóng, cua lặn xuống sâu, ẩn náu trong hang. Con thằn lằn chui vào cát.

Các loài sinh nhiệt là chim và động vật có vú (máu nóng).

Bảo toàn nội năng, thân nhiệt không đổi khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Có cân bằng nội môi nhiệt. Cân bằng nội môi là trạng thái cân bằng động của cơ thể với môi trường, trong đó cơ thể vẫn giữ được các đặc tính và khả năng thực hiện các chức năng sống của mình trước sự thay đổi của các điều kiện bên ngoài. Mức độ trao đổi chất cao: trao đổi chất hàng ngày của rắn là 32 J / kg, marmot 120 J / kg, thỏ 180 J / kg.

Giá trị của nhiệt lượng bên ngoài nhỏ, chúng sống do nhiệt lượng bên trong tỏa ra trong các phản ứng sinh hóa tỏa nhiệt. sinh vật thu nhiệt. Đối với một người đàn ông có trọng lượng trung bình và chiều cao trung bình, cần ~ 8000 kJ mỗi ngày.

Nhiệt độ cơ thể: ở chim 41 ° C, ở loài gặm nhấm 35-39 ° C, ở động vật móng guốc 35-39 ° C.

Cơ chế của điều nhiệt:

1. Nhiệt hóa học - nhiệt của các phản ứng trao đổi chất. Gan và cơ xương tích cực thải nhiệt. Sự sản sinh nhiệt được điều chỉnh bởi nhiệt độ môi trường xung quanh và các hormone (thyroxine làm tăng tốc độ của các phản ứng trao đổi chất).

2. Âm điều nhiệt - dưới ảnh hưởng của các xung thần kinh.

Co thắt vi sợi - lạnh run. Trao đổi khí tăng 300 - 400 ° C. Xoa tay, gõ chân và tập thể dục làm tăng tỷ lệ trao đổi chất và nhiệt độ cơ thể tăng lên.

3. Quá trình oxy hóa mô mỡ nâu (dưới da, ở cổ, ngực). Quan trọng đối với động vật ngủ đông sau khi ngủ.

4. T / r vật lý - vỏ cách nhiệt (lông, tóc, lớp mỡ dưới da).

Cơ chế truyền nhiệt:

Dẫn nhiệt,

Đối lưu,

Sự bức xạ,

Bay hơi.

Sự truyền nhiệt phụ thuộc vào M = moc - mbody.

1. Sự bay hơi của hơi ẩm từ bề mặt của cơ thể, đổ mồ hôi. Tăng khi nhiệt độ môi trường tăng và nhiệt độ cơ thể tăng lên. Động vật có lớp phủ len liếm cơ thể. Bốc hơi ẩm từ bề mặt niêm mạc miệng, đường hô hấp trên. Thở nhanh nông - polypnoea. Chó bị sốt 300-400 nhịp thở mỗi phút với tốc độ 20-40 nhịp thở mỗi phút. Các loài chim được đặc trưng bởi cổ họng run rẩy - chuyển động dao động của mặt dưới cổ (thông khí của đường hô hấp).