big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Биологические ритмы

Жизнедеятельность всех организмов на Земле имеет ритмический характер. Природные ритмы делятся на внешние, обусловленные циклическими изменениями в окружающей среде, и внутренние, связанные с собственной жизнедеятельностью организмов.

Внешние ритмы имеют обычно геофизическую природу, поскольку связаны с ритмикой движения Земли в солнечной системе и ее вращением вокруг оси, что вызывает закономерное изменение главных абиотических факторов — температуры, светового режима, влажности и т. п. Воздействуют на природу и космические ритмы (солнечная активность).

Внутренние ритмы представляют собой физиологическое свойство организма. Ритмическому характеру подчиняется процесс деления клеток, работа сердца, дыхание, биосинтез нуклеиновых кислот, работа желез внутренней секреции, движения растений. Последовательность этапов (фаз) внешних и внутренних ритмов, ритмичность поведения организмов имеет временную зависимость, в связи с чем время выступает как один из важных экологических факторов. Биологический феномен живых организмов (от простейших до человека) чувствовать время получил название «биологических часов». Каждый живой организм имеет чувство времени. Так, насекомые или млекопитающие питаются, роют норки, охотятся, выводят потомство и даже издают характерные для них звуки в строго определенное время.

В основном биологические ритмы адаптивны, так как представляют собой приспособление живых существ к регулярным геофизическим циклам разной длительности. В связи с этим различают ритмы суточные, сезонные и годичные.

Суточные ритмы характерны для живых организмов разного уровня организации. Так, в организме человека отмечено свыше 100 физиологических функций, подчиняющихся суточной периодичности: сон и бодрствование, ритм сердечных сокращений, глубина и частота дыхания, потоотделения и т. п. Суточная ритмичность жизнедеятельности, обусловленная сменой дня и ночи, четко выражена как у дневных животных (домашние куры, большинство воробьиных птиц, суслики, муравьи, стрекозы), так и у ночных видов (ежи, совы, травяные лягушки, кошачьи, тараканы, майские жуки и др.), даже если держать их в темном, полностью изолированном помещении. Суточной ритмике подвержены процессы деления клеток, движения цветков и листьев, процессы фотосинтеза, транспирации, дыхания и т. п.

Установлено, что существуют эндогенные суточные ритмы, когда при полном постоянстве внешних условий у многих видов длительное время продолжают сохраняться циклы, близкие по периоду к суточному. При этом суточная цикличность жизнедеятельности перешла во врожденные, генетические свойства вида. Эндогенные ритмы называют циркадными в отличие от экзогенных, навязываемых внешней средой.

Внешний суточный цикл частично влияет на продолжительность врожденного циркадного ритма. Так, при расселении животных и растений в новые условия с иной ритмикой дня и ночи происходит постепенная перестройка циркадного ритма.

Изучение десинхронизации ритмов представляет важную медицинскую проблему в организации ночной и сменной работы лиц ряда профессий, в космических полетах, подводных плаваниях, работах под землей, при дальних перелетах авиатранспортом в меридиональном направлении и т. п.

Сезонные ритмы связаны, например, с ритмичностью и силой приливно-отливных процессов открытых морей и океанов, что очень важно для ритмики жизни организмов, обитающих в прибрежной зоне. Строго ритмичны жизненные циклы организмов, обитающих в местностях с сезонными ритмами выпадения осадков или наступлением засушливых периодов.

Годичные ритмы — одни из наиболее универсальных в живой природе. Закономерные изменения физических условий в течение года обусловили множество разнообразных адаптации в эволюции видов. Наиболее важные из них, например фотопериодизм, связаны с размножением (гнездование птиц, нерест рыб, закономерность и последовательность этапов онтогенеза насекомых и др.); ростом (периодичность роста растений); миграциями (птицы, рыбы); успешным переживанием неблагоприятных периодов года (диапаузы насекомых, зимние либо летние спячки, запасание жиров и т. п.).

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.