Очень высокая температура вызывает денатурацию белка внутри живой клетки. Низкая — определяет превращение воды в кристаллы льда, которые поражают клетку. Тепло выделяется также в результате процесса дыхания в клетках организмов, приходит с лучами солнца, из геотермальных источников.
Группы организмов по способности регулировать температуру тела
1. Пойкилотермные или холоднокровные
Непостоянная температура тела и почти полное отсутствие механизмов терморегуляции. Температура тела незначительно или принципиально не отличается от температуры окружающей среды и изменяется вместе с ней. Примеры: растения, микроорганизмы, беспозвоночные, рыбы, рептилии и др.
2. Гомойотермные или теплокровные
Поддерживают относительно постоянную температуру тела даже при существенных колебаниях температуры окружающей среды. За счёт этого свойства многие виды животных способны жить и размножаться при температуре ниже 0° С (северный олень, белый медведь, ластоногие, пингвины). Примеры: птицы и млекопитающие.
3. Частный случай гомойотермии — гетеротермия
Температура тела зависит от функциональной активности животного – в период активности они обладают постоянной температурой тела, а в период отдыха или зимней спячки она значительно понижается и мало отличается от температуры окружающей среды (лишь незначительно превышает). Примеры: суслики, барсуки, летучие мыши, ежи, бурые медведи, кенгуру.
Температурные приспособления животных
1. Химическая терморегуляция – изменяет уровень теплопродукции в организме. Например, большой пёстрый дятел зимой переходит на питание семенами ели, которые богаты маслами, насыщенными энергией.
2. Физическая терморегуляция изменяет уровень теплоотдачи организма. Пример — пигвины Адели имеют теплозащиту в виде жира и перьев, американский заяц крупные уши с густой сетью капилляров, способствующие теплоотдаче.
Каким образом организмы оптимизируют потери тепла в процесс эволюции? В чём роль наследственной изменчивости и естественного отбора в этом?
Отношение поверхности тела к его объёму
1. Правило Бергмана — из 2 близких видов теплокровных животных, отличающихся размерами, более крупный вид обитает в холодном климате. По сути, наследственная изменчивость определила формирование крупного размера тела, естественный отбор закрепил его в условиях низких температур.
2. Правила Аллена — у многих млекопитающих и птиц Северного полушария относительные размеры конечностей и других выступающих частей тела (ушных раковин, клювов, хвостов) увеличиваются в пределах их обитания к югу и уменьшается к северу, что необходимо для снижения теплоотдачи в холодном климате. В этом случае также важна роль наследственной изменчивости в изменении размера конечностей. Отбор оставляет те размеры конечностей, которые уменьшают теплоотдачу на холоде.
Типы температурных адаптаций растений
Физиолого-биохимические перестройки — накопление антифризов, изменение набора ферментов, обезвоживание.
Морфологические адаптации — опушение, определённое расположение листьев.
Приспособления растений к низким температурам
1. Зимостойкость — устойчивость к чередованию морозов и оттепелей, образованию ледяной корки, вымоканию. Осенью такие растения сбрасывают листья, почки защищены чешуями. Проявляется на уровне органов растений.
2. Морозоустойчивость — проявляется на уровне клеток и тканей как способность переносить действие низких температур. Например, яблони, озимые злаки, подснежники накапливают для этого в своём составе углеводы.
Состояние покоя
1. Состояние покоя — прекращение роста и снижение жизнедеятельности. Однолетники проходят состояние покоя на стадии семени.
2. Многолетники образуют специальные вещества — ингибиторы для замедления обменных процессов.
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения