Тақырыбы: Биомассалар және тірі организмдердің тіршілік формалары
Жоспар:
1. Экологиялық уақыт факторы
2. Өсімдіктер мен жануарлардың күнделікті, айлық, жылдық ғұрыптары
3. Өсімдіктер мен жануарлардың маусымдық өзгерістері
1 Экологиялық уақыт факторы: Табиғаттағы барлық тірі организмдер белгілі бір орта жағдайында тіршілік етеді. Сыртқы орта мен тірі организмдер арасында тұрақты заттардың алмасуы жүреді, бұл организмдердің тіршілік әрекетін сақтау үшін маңызды. Тірі табиғаттың негізгі белгілерінің бірі ондағы тіршілік процестерінің кезеңділігімен сипатталады. Клеткадан биосфераға дейінгі жердегі барлық тіршілік процестері белгілі бір ырғаққа бағынады. Табиғаттағы биологиялық ырғақтар барлық тірі ағзалар үшін ішкі (тіршілік әрекеттеріне байланысты) және сыртқы белгілерге бөлінеді. Организмдерде пайда болатын биологиялық ырғақтар белгілі бір факторлардың әсерінен болады. Сондықтан біз осы факторларға қысқаша тоқталамыз.
Ішкі кезеңділік. Бұл организмдерде болатын өзгерістер. Тірі организмдердегі барлық физиологиялық процестер үздіксіз жалғаса бермейді.
Сыртқы (экзогендік) ырғақтар. Табиғатта үнемі қайталанып отыратын мұндай маңызды өзгерістерге, ең алдымен, Жердің Күнді, ал Айдың Жерді және оның ядросын айналуынан туындайтын маусымдық және тәуліктік циклдар жатады.
Жердің ядро айналасында айналуы нәтижесінде біздің планетамыздағы қоршаған орта факторлары – температура, қысым, ылғалдылық, жарық режимі, ауа, атмосферадағы электромагниттік өріс, мұхиттардың толып кетуі және қайта оралуы заңды түрде өзгереді.Күн белсенділігінің мерзімдік өзгеруі. да әсер етеді
2 Өсімдіктер мен жануарлардың күнделікті, айлық және жылдық ғұрыптары:
Тәуліктік ырғақтар – жер ядросының айналасындағы қозғалыс нәтижесінде қалыптасқан микроклиматтық жағдайлар кешеніне жауап ретінде организмдердің спецификалық бейімделуі. Күнделікті кезеңділіктің сипаттамасы демалыс пен белсенді белсенділіктің ауыспалы кезеңі болып табылады. Кейбір тірі организмдерде белсенді белсенділік күннің жарық уақытына сәйкес келеді, ал басқалары тірі . жеке адамдарда кешке сәйкес келеді.
Ағзадағы циркадиялық ырғақ бір түнде мезгіл-мезгіл өзгеретін қоршаған орта факторларына, атап айтқанда ауа температурасы мен ылғалдылығына, желге, жарыққа және басқа да көптеген күрделі факторларға бейімделуден тұрады. Сондай-ақ, күнделікті ырғақ тағамды табу шарттарына байланысты болуы мүмкін. Дегенмен, маусымдық ырғақтағы сияқты тәуліктік ырғақта да жарық негізгі сигналдық (ескерту) фактор қызметін атқарады. Бұл ретте жарық пен қараңғы уақыттың алмасуы ерекше рөл атқарады. Мұны жарық үлгісін жасанды түрде өзгерту арқылы дәлелдеуге болады.
Өсімдіктер мен жануарлар әлеміндегі тәуліктік циклдарды зерттеу организмдердің уақытты анықтау қабілетінің де бар екенін дәлелдеді. Көптеген өсімдіктер күннің белгілі бір уақытында гүлдейді, мысалы, бұршақ өсімдігі жапырақтарының күнделікті қозғалысын хронологиялық дәлдікпен көруге болады. береді. Барлық тірі ағзалардың уақытын анықтау қасиеті биологиялық сағат деп аталады.
Толық қалыптасқан жүйке жүйесі бар жануарларда, әсіресе, биологиялық сағат механизмдері бар. Жәндіктердің күнделікті ырғақтарын зерделеу олардың биологиялық сағатының жергілікті уақыт бойынша «түзетілгенін» көрсетеді, яғни әрбір организм өз уақытын өзі мекендеген жердің жарық факторларына қарап өлшейді. Араларда жүргізілген бақылаулардың нәтижелері жоғарыда айтылған пікірді толығымен растайды.
Парижде араларға қантты шырын бөлек камераларда бірнеше күн бойы жергілікті уақыт бойынша 20.10-15 минуттан 22.10-15 минутқа дейін берілді. Содан кейін аралар кешке Нью-Йоркке жеткізілді. Келесі күні, Нью-Йорк уақыты бойынша сағат 15.00:24 шамасында, Парижде соңғы тамақтанғаннан кейін тура XNUMX сағат өткенде, аралар ұяға ұша бастады.
Нью-Йорк уақыты бойынша сағат 20.15:22.15-тен XNUMX:XNUMX-ке дейін бірде-бір ара ұшпаған. Осындай нәтиже араларды Нью-Йорктен Парижге көшірген кезде де алынды.
Американдық сутектіге жүргізілген сынақтардың нәтижелері жәндіктердің тәуліктік белсенділігін реттеуші нейрогормональды механизмге негізделгенін көрсетеді.Американдық марсупиалды алдын ала бақылаулардың нәтижелері қозғалыс белсенділігінің ырғағы арнайы организмнің болуына байланысты екенін көрсетті. ағзадағы секреция: іш деңгейінде және ішінара гиполарингальды ганглия жағында орналасқан арнайы нейро-секреторлық жасушалар мұндай секрецияның көзі ретінде қызмет етеді. Белсенді ырғақты араның көмей асты ганглиясы кесіліп, басын алып тастап «аритмиялық» пситтің іш қуысына трансплантацияланса, бірнеше күннен кейін трансплантацияланбаған алдыңғы донорлық жәндіктегідей белсенділік байқалады. жасалуы. Сонымен бірге белсенділік кезеңінің басталуы негізінен жарықтан қараңғыға ауысу нәтижесінде пайда болатын қозуға байланысты. Бұл ынталандыруды қалыпты көз қабылдайды.
Бақылаулар нәтижесінде көмей асты түйінінің нейросекреторлық жасушалары жәндіктердің күнделікті әрекетінің ырғағын реттейтін секрецияны өз бетінше бөліп шығару мүмкіндігіне ие болғанымен, қосалқы денелер деп аталатын арнайы бездердің секреторы келетіні белгілі болды. Процесс жақсы жүруі үшін ларингальды ганглионға. тұруы керек. Бұл секреция субларингальды ганглияға! іргелес денелермен байланысатын жүйкелер арқылы келеді.Егер бұл жүйкелер кесілсе, қозғалыс белсенділігінің ырғағы бір апта ішінде біртіндеп әлсірейді.
Бұл жағдай жәндік жарық пен қараңғылыққа ұшыраған кезде де байқалады. Тәуліктік вариация жануарлардың көпшілігінде тек тірек-қозғалыс белсенділігіне әсер етеді және физиологиялық ерекшеліктеріне аз әсер етеді. Мысалы, кеміргіштерде де осындай жағдай байқалады, физиологиялық әрекеттердің өзгеруі жер қабаттарында (анықырақ) сезіледі. Жазда күндіз олардың көпшілігі пойкилотермді жануарлар сияқты әрекет етеді. Олардың дене температурасы критикалық температурасына тең болады, тыныс алу, қан қысымы, сезім мүшелері өте төмен болады.
Кейбір түрлердің белсенді белсенділігі тәуліктің белгілі бір уақытына сәйкес келеді, басқаларында ол жағдайларға байланысты өзгеруі мүмкін. Мысалы, шафран өсімдігінің гүлінің ашылуы температураға байланысты. Ал күнбағыс өсімдігінің қоржыны бұлтты күндері ашылмайды. Шөлді аймақта таралған жануарлардың белсенді әрекеттері тәуліктің әртүрлі уақытына сәйкес келеді, бұл негізінен мұндағы температура мен ылғалдылыққа байланысты.
Ішкі (эндогендік) тәуліктік ырғақ пен сыртқы (экзогендік) ырғақ арасындағы айырмашылықты тәжірибе жүзінде дәлелдеуге болады. Көптеген түрлердің жарық, ылғалдылық, температура, қорек және т.б. тұрақты болған кездегі тәуліктікке жақын ұзақ даму циклдері болады. Мысалы, жеміс шыбынында мұндай ішкі (эндогендік) ырғақ бірнеше ондаған ұрпаққа жалғасады. Осылайша, тіршілік әрекетінің күнделікті кезеңділігі түрдің генетикалық сипаттамасы ретінде ұрпақтан ұрпаққа туа біткен түрде беріледі. Мұндай ішкі (эндогендік) ырғақтарды циркадиялық (лат. уксус – айнала және ди – күн) деп атайды. Кейбір күрделі құрылымдары бар жануарлар туа біткен уақытта уақыт пен орынды нысанаға алады.
Құстар ұзақ қашықтыққа ұшу кезінде ұшу бағытына және аспандағы жарықтың поляризациясына үнемі түзетулер енгізеді. Бұл ретте олар тәулік уақытын ескереді, тірі организмдер тек тәуліктік кезеңге (цикл) ғана емес, сонымен қатар табиғатта болатын күрделі геофизикалық кезеңге (цикл) негізделген.
Жылдық ырғақтар. Жылдық ырғақтар тірі ағзалардағы ең әмбебап ырғақ болып табылады. Жылдар бойы заңды түрде физикалық жағдайлардың өзгеруі түрлердің эволюциясында бірқатар бейімделулерді тудырды. Мысалы, түрдің көбеюі мен өсуі жылдың ең қолайсыз уақытында бейімделу мен миграцияға байланысты. Тіршілік циклі қысқа түрлерде бірнеше ұрпақтарда жылдық ырғақ байқалады (мысалы, Дафния цикломорфозы).
Маусымдық өзгерістер организмдердің физиологиялық күйі мен мінез-құлқындағы терең өзгерістерді, сонымен қатар олардың өмірлік циклдері мен морфологиялық құрылымдарында үлкен өзгерістерді тудырады. Барлық тірі ағзалардың мұндай өзгерістерге бейімделу ерекшеліктері бар. Осындай бейімделулердің арқасында түр тіршілігінің маңызды кезеңдері – көбеюге ең қолайлы жыл мезгілі, ал жылдың ең қолайсыз мезгілі осы түрлердің өте жігерлі кезеңіне сәйкес келеді.
Сыртқы орта неғұрлым тез өзгерсе, соғұрлым тірі ағзалардың тіршілік әрекетінің жылдық циклі күшейеді. Мысалы, күзде өсімдіктердің жапырақтарының түсуі, резервтік майлардың түзілуі, миграция (миграция) т.б. Мұндай кезеңділік қоңыржай және суық климаты бар елдерге ғана тән. Жылдық цикл тропикалық белдеулерде тұратын өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік әрекетінде өте жақсы көрінеді.
Көптеген түрлердің ішкі жылдық ырғақтары бар. Бұл әсіресе репродуктивті циклдерге қатысты. Осылайша, оңтүстік жарты шарда өмір сүретін жануарлар солтүстіктегі хайуанаттар бағында ұсталғанда, негізінен күзде немесе қыста көбейеді. Бұл уақыт олардың туған жерінде көктем немесе жазға сәйкес келеді. Австралиядан әкелінген түйеқұстар Аскания Нова қорығында қарға жұмыртқалайды. Осы елден әкелінген Динго есімді ит өз елінде көктемнің соңы желтоқсан айында дүниеге келген. Сондықтан түрлерді акклиматизациялау және бейімдеу (акклиматизация) кезінде организмдердің жылдық формаларын ескеру қажет.
3 Өсімдіктер мен жануарлардың маусымдық өзгерістері
Өсімдіктер мен жануарлардың өсуі мен дамуындағы фотопериодтың рөлі. Қоршаған орта жағдайларының мерзімдік өзгеруі нәтижесінде өсімдіктер мен жануарлардың физиологиялық күйінде жыл бойына үлкен өзгерістер болады. Тірі организмдер жыл мезгілдеріне бейімделмесе, өліп қалуы мүмкін. Мысалы, егер тыныштық кезеңдері қыстың алдында қалыптасса, даралар өледі.
Кишке дайындықтағы биологиялық процестер жазда - ауа мен топырақта температура әлі жоғары болған кезде басталады.
Тірі организмдердегі маусымдық циклдарды басқаруда күн ұзақтығының өзгеруі де маңызды.Тәулік ұзақтығының тірі организмдерге әсері фотопериод деп аталады. Оның қалыптасуы күшті жарықтың берілуіне емес, күн мен түннің ауысу ырғағына байланысты.
Тірі организмдердің қолайсыз жағдайларға бейімделуі үшін фотопериодты әсер етудің үлкен маңызы бар. Күндіз жасанды жарықтандырылған немесе тәулік ұзақтығы 15 сағаттан асатын қайың өсімдігінің көшеттері үздіксіз өсіп, жапырақтарын түсірмейді. Бірақ күніне 10-12 сағат жарықтандырылған кезде бұл көшеттердің өсуі тіпті жазда да тоқтайды және көп ұзамай олар жапырақтарын жоғалтады. Күздің қысқа күнінің әсерінен ол бірте-бірте қысқы ұйықтау кезеңіне өтеді. Жапырақты ағаштардың көпшілігі: тал, ақ акация, емен және шырша ұзақ күндерде мәңгі жасыл.
Күннің ұзақтығы жануарларға да әсер етеді. Ұзақ күндерде кенелер мен жәндіктер қысқы ұйқыға кетеді. Мысалы, қырыққабат көбелегі құрттарын ұзақ күндізгі жағдайда (жарық күн 14-16 сағат болғанда) ұстаса, олардың конусынан көбелектер шығып, бірнеше ұрпақ үздіксіз дамиды. Бірақ егер құрттар көктемде және жазда жеткілікті жоғары температураға қарамастан, 14 сағаттан аз күн ішінде сақталса, қыстайтын саңырауқұлақтар бірнеше ай бойы дамымайды.
Көктемде күн ұзарған сайын құстарда жыныс бездері дамып, оларда ұя салу инстинкті қалыптасады. Күзде күн қысқарған сайын құстар секіру арқылы қысқа дайындала бастайды, яғни май жинап, ұшып кетуге асығады (митрация).
Өсімдіктердегі қысқы ұйқы. Менструация және басқа маусымдық оқиғалар да күннің ұзақтығына байланысты. Мысалы, көптеген жабайы өсімдіктер ұзақ күндік өсімдіктер. Мәдени өсімдіктердің ішінде бидай мен арпа сорттары, қара бидай, сұлы, зығыр ұзақ күндік өсімдіктерге жатады. Бірақ оңтүстікте өсетін кейбір өсімдіктер, мысалы, хризантема, картоп гүлі, мақта т.б., күн қысқа кезеңде гүлдейді. Сондықтан олар тек жаздың соңында - күзде (күн қысқарған кезде) гүлдейді. Мұндай өсімдіктерді қысқа күндік өсімдіктер деп атайды.
Фотопериодтылық – әртүрлі организмдердегі маусымдық оқиғаларды реттейтін жалпы бейімделу. Фотопериодтық құбылыс барлық негізгі периодтық топтарда кездеседі, бірақ олардың барлығында емес. Фотопериодтық құбылыстың әсеріне бейтарап түрлер бар, оларда даму циклдеріндегі физиологиялық өмірдің өзгеруі тәулік ұзақтығына байланысты емес. Мұндай түрлерде өмірлік циклдарды басқарудың басқа әдістері дамыған болуы мүмкін. Мысалы, жыл мезгілдерінің қатты айырмашылығы жоқ жерлерде таралған түрлерде фотопериодизм құбылысы байқалмайды. Тропиктік ормандарда өсетін өсімдіктерде тұқымның өнуі, гүлденуі, жеміс беруі, жапырақтардың түсуі және т.б. Мұнда өсетін өсімдіктер бір мезгілде гүл мен жеміс береді. Қоңыржай климатта өсетін түрлер, қолайлы уақытта барлық тіршілік циклін аяқтай алатын түрлер және жылдың қолайсыз маусымдарында белсенді көбею қызметі жоқ түрлер фотопериодизмге әсер етпейді. Мысалы, көптеген эфемерлі және эфемероидты өсімдіктердің өсіп-жетілуі жауын-шашын көп болатын жылдың мезгілінде өтеді. Ыстық ауа райының басталуымен олардың тұқымдары төгіліп, денесі қатып қалады. Жеті-сегіз ай бойы олардың тұқымдары аптап ыстыққа шыдап, тыныштық кезеңін бастан кешіреді.
Эфемерлік өсімдіктерге мысал ретінде қырық гүл, шотара, читир, ақ читир және джаг-жаг жатады. Оның 400-ге жуығы Орталық Азияда өседі
Эфемероидтарға келетін болсақ, шафран, шафран, седум, қызғалдақ, седум сияқты өсімдік түрлерін мысалға келтіруге болады.
Күндізгі жарықтың ұзақтығы жыл мезгіліне ғана емес, сол жердің географиялық орналасуына да байланысты екені белгілі. Қысқа күндік түрлер негізінен төмен ендіктерде өседі және өмір сүреді, ал ұзақ күндіктер қоңыржай және жоғары ендіктерде өсіп, өркендейді. Кең аумақты және фотопериодты типті солтүстік особьтары оңтүстік особьтардан ерекшеленеді.Сонымен фотопериодтық тип бұл түрлердің жүйелі белгісі емес, экологиялық ерекшелігі болып табылады.
