Сезонная периодичность
Сезонная периодичность по-разному проявляется в разных широтах. Поэтому смена условий жизни в различные сезоны в определенных участках биосферы имеет свою специфику. При этом определенные сезоны могут характеризоваться таким сочетанием абиотических факторов, которое явно неблагоприятно для тех или иных видов растений и животных.
В связи с этим находятся определенные адаптации организмов, выработавшиеся в результате естественного отбора. У разных видов эти адаптации носят различный характер, что видно хотя бы на примере приспособлений к зимним условиям в умеренных широтах. Все растения и большая часть животных остаются на зиму там же, где они были в летний период. У них происходит определенная физиологическая подготовка к перенесению неблагоприятных условий.
Пойкилотермные виды, каждый на определенной стадии развития, впадают в состояние зимнего покоя. При этом у зимующих стадий сильно снижена интенсивность обмена веществ: их ткани содержат много запасных питательных веществ, а в соках
тела увеличивается содержание веществ, препятствующих переохлаждению и замерзанию.
У гомотермных животных,
остающихся на зимовку в местах их летнего пребывания, наблюдаются иные типы адаптации, у них в осенний период происходит линька, после которой у млекопитающих шерсть заменяется более густой и длинной с густым подшерстком; у птиц развивается пух. Одни из них остаются активными в течение зимнего периода; они или полностью добывают зимой свой корм (волки), или запасают его заранее (белки). Другие, для которых корма зимой недостаточно, впадают в спячку (барсуки).
Другой путь, благодаря которому животные избегают неблагоприятных зимних условий,- это сезонные миграции, широко распространенные у птиц. Некоторые виды только откочевывают в более благоприятные места, другие же совершают регулярные перелеты на большие расстояния.
Во всех этих случаях совершенно очевидно, что указанные адаптации имеют единую направленность: благодаря им организм избегает вредного влияния пониженных температур и недостатка или отсутствия корма зимой. В то же время не сами эти факторы определяют начало физиологических процессов, формирующих данные адаптации: подготовка к зиме начинается еще тогда, когда температура достаточно высока, а кормовая база обильна. Более того, температурные условия в этот период могут быть такими же, какими они бывают весной, в период, предшествующий репродуктивной активности организма. Определяет начало сигнальный фактор, которым в данном случае является уменьшение продолжительности светового дня. Об этом свидетельствует следующий пример. Если гусениц бабочки-капустницы содержать в условиях длинного дня (15 часов), то из них будут развиваться куколки, не впадающие в диапаузу. При содержании гусениц в условиях укороченного дня (короче 14 часов) развивающиеся куколки будут впадать в диапаузу даже при высокой температуре.
Представление о механизме действия фактора-сигнала дает схема, изображенная на рисунке 44. Внешний фактор-сигнал воспринимается рецепторами-анализаторами (органами чувств)полученная информация поступает в нервные центры, перерабатывается и стимулирует изменения эндокринной системы. В результате перестраивается обмен веществ в организме, вследствие чего накапливаются или, наоборот, расходуются резервные вещества, начинаются или прекращаются размножение, миграции, спячка и другие явления, носящие сезонный характер. Характерно, что один и тот же фактор может одновременно служить сигналом для наступления разных биологических явлений: изменение длины дня служит сигналом для таких различных процессов, как линька и накопление запасных питательных веществ.
далее...
|