Температура

В середньому активна життєдіяльність організмів вимагає досить вузького діапазону температур, обмеженого критичними порогами замерзання води і теплової денатурації білків, приблизно в межах від 0 до +50 °C.

Межі оптимальних температур відповідно повинні бути ще більш вузькими. Однак реально ці межі долаються в природі у багатьох видів за рахунок специфічних адоптацій.

Слід зазначити, що, як правило, верхні критичні значення чинника виявляються значно критичнішими, ніж нижні.

Існують екологічні групи організмів, оптимум яких зрушать убік низьких або високих температур.

Кріофіли - види, що віддають перевагу холоду і спеціалізовані до життя в цих умовах.

Понад 80% земної біосфери відноситься до постійно холодним областям з температурою нижче +5°C - це глибини Світового океану, арктичні та антарктичні пустелі, тундри, високогір'я.

Термофіли - це екологічна група видів, оптимум життєдіяльності яких приурочений до області високих температур.

Термофілами є представники бактерій, рослин і тварин, що зустрічаються в гарячих джерелах, в органічних залишках які розкладаються і т. п.

В одного з видів архебактерій, поширених на глибинах навколо термальних джерел, експериментально виявлена здатність до росту і поділу при температурах, що перевищують +110 ° C.

Досить важливим є значення температури для регуляції швидкості метаболічних процесів. Причому в діапазоні нормальної життєдіяльності при підвищенні температури на 10 градусів рівень обміну зростає вдвічі – втричі (прояв правила Вант-Гоффа).

Гідробіологи й іхтіологи для визначення інтенсивності дихання та інших метаболічних процесів часто користуються температурним коефіцієнтом Q10 = 2,3. Тобто з підвищенням температури на кожні 10⁰С рівень метаболізму зазвичай зростає в 2,3 рази.

За особливостями терморегуляції всі організми можна поділити на гомойотермні та пойкілотермні.

Пойкілотермія (холоднокровність) — еволюційна адаптація виду при якому температура тіла живої істоти змінюється в широких межах залежно від температури зовнішнього середовища.

Гомойотермія (теплокровність) – це здатність живої істоти зберігати постійну температуру тіла, незалежно від температури навколишнього середовища.

До пойкілотермних тварин відносять птахів та ссавців.

Варто підкреслити, що життєдіяльність організмів у більшості випадків пригнічується за постійної температури.

Так, ще В. Шелфорд у 1929 р. помітив, що яйця, личинки і лялечки яблуневої плодожерки за умов коливання температури розвиваються швидше, ніж за постійної температури. Стимулюючий ефект змінних температур, в усякому разі, в помірній зоні, можна вважати чітко встановленим (Одум, 1986).

Це необхідно враховувати в експериментах, які, у переважній більшості, проводяться за сталих фіксованих значень температури.

Згідно правила Бергмана у тварин одного виду або групи близьких видів розміри тіла більші у холодних частинах ареалу та менші − у теплих (розмір тіла збільшується з географічною широтою).

Поясненням цього правилу є той факт, що у тварин загальна теплопродукція залежить від об'єму тіла, а швидкість тепловіддачі − від площі її поверхні. При збільшенні розмірів організмів об'єм тіла зростає швидше, ніж поверхня.

Згідно правила Аллена виступаючі частини тіла теплокровних тварин у холодному кліматі коротші, ніж у теплому, адже в першому випадку вони віддають у навколишнє середовище менше теплоти.

Прикладом спрацьовування правила Алена можуть бути представники родини псових (Canidae) з різних регіонів. Так, найменші (відносно довжини тіла) вуха та ніс у цій родині спостерігають у блакитного песця (Alopex lagopus), що мешкає в Арктиці, а найбільші — у лисиці фенека (Vulpes zerda), що мешкає в пустелях Північної Африки (в основному в Сахарі).

Правило Алена також виконується в людській популяції: найкоротші (відносно розмірів тіла) руки, ноги та ніс притаманні аборигенам Гренландії, а найдовші руки та ноги — народу Масаї, що розселений, в основному, в Кенії та північній Танзанії.

Частково правило Алена справедливе і для вищих рослин.

Згідно з правилом Глогера в иди тварин, що мешкають в холодних і вологих зонах, мають інтенсивніше пігментацію тіла (частіше чорну або темно-коричневу), ніж мешканці теплих і сухих областей. (вважають, що така особливість забарвлення дозволяє акумулювати тваринам достатньо велику кількість тепла.)

Встановлено, що правило Глогера поширюється на птахів, ссавців, а комах − на метеликів. Правило діяло у 80% досліджених видів ссавців та птахів. Однак метелики лише частково підкоряються цьому правилу, а деякі комахи зовсім не підпадають під нього.

Дата добавления: 2014-01-04