Природные ритмы

Например, вертикальные миграции планктона, изображенные на фиг. Часы с пружинным заводом и внутренним балансиром будут служить аналогом эндогенных биологических часов, тогда как электрические часы, включающиеся в сеть переменного тока, генератор которого расположен на далеком расстоянии, иллюстрируют гипотезу экзогенного регулятора. Сторонники эндогенной гипотезы ( Питтендрай, 1961 ; Гастингс, 1969 ) предполагают, что основным измерителем времени служит какая-то осциллирующая биохимическая реакция в клетке или в эндокринной системе, но до сих пор мы располагаем только косвенными доказательствами в пользу этой гипотезы. Например, Пие ( 1969 ) сообщает, что гликолиз в клетках дрожжей «пульсирует» ритмическим образом, но среди известных нам ритмов дрожжей нет ни одного, который бы коррелировал с этими колебаниями метаболизма. Браун ( 1969 ) — приверженец идеи внешнего пейсмекера для внутренних часов — обнаружил, что организмы реагируют на суточные флуктуации магнитного поля Земли. Он полагает, что растения и животные используют такие слабые флуктуации как временную «сеть», по которой они кодируют информацию, необходимую для регуляции во времени своих физиологических ритмов.

Некоторые организмы, особенно в стадии покоя, могут существовать, по крайней мере некоторое время, при очень низких температурах ; отдельные виды микроорганизмов, главным образом бактерий и водорослей, способны жить и размножаться в горячих источниках при температуре, близкой к точке кипения ( гл. Как правило, верхние предельные значения фактора оказываются более критическими, чем «ижние, хотя многие организмы, видимо, вблизи верхних пределов диапазона толерантности функционируют более эффективно. Диапазон колебаний температуры в воде обычно меньше, чем на суше, и диапазон толерантности к температуре у водных организмов обычно уже, чем у соответствующих наземных животных. Таким образом, температура представляет собой важный и очень часто лимитирующий фактор. Температурные, световые, приливно-отливные ритмы и ритмы изменения влажности в значительной степени контролируют сезонную и суточную активность растений и животных. Температура часто создает зональность и стратификацию как в воде, так и в сухопутных местообитаниях ( подробно об этом будет сказано во второй части книги ). Кроме того, температура относится к тем факторам среды, которые легко поддаются измерению. Ртутный термометр, один из первых и наиболее распространенных точных научных приборов, недавно вытеснен электронными датчиками, та 1 кими, как платиновые термометры сопротивления, термопары ( спай двух-разных металлов ) и термисторы ( резисторы из окислов металлов ), с сопротивлением, сильно зависящим от температуры, которые позволяют не только производить измерения в труднодоступных местах, но и вести постоянную автоматическую регистрацию измерений. Кроме того, успехи в технике телеметрии позволяют передавать по радио данные о температуре тела, например ящерицы, сидящей глубоко в своей норе, или перелетной птицы, находящейся высоко в воздухе ( гл.

По поводу того, какие последствия будут преобладать  в результате этих процессов ( потепление или похолодание ), среди ученых идут дискуссии. С лучистой энергией Солнца связана освещенность земной поверхности, определяющаяся продолжительностью и интенсивностью светового потока. Вследствие вращения Земли происходит периодическое чередование темного и светлого времени суток, а также изменение продолжительности светового дня. Поскольку данный фактор имеет правильную периодичность, то его значение для жизни исключительно велико. У всех животных, включая человека, существуют так называемые и — к а ( суточные ) ритмы активности. Многие растения распускают цветы в дневное время и закрывают их ночью, а процессы фотосинтеза и дыхания, световые и темновые реакции наглядно демонстрируют приспособленность живого к освещенности.

Поскольку все  в природе совершается циклично, то и мы, и наша жизнь пронизаны ритмами. Мы ритмично ходим, питаемся, спим, дышим, работаем, отдыхаем. Физиологами установлено : умственная работоспособность достигает наивысшего уровня в период с 8 до 12 часов и между 16 и 18 часами. В недельном цикле максимум работоспособности приходится на вторник, среду, и четверг. В течение года наиболее продуктивным является период с октября по март месяцы с понижением работоспособности к летней экзаменационной сессии. Существуют люди с дневным ( «жаворонки» ) и ночным ( «совы» ) ритмами бодрствования. Учитывая все эти факторы, необходимо ответственную работу планировать по периодам естественного подъема работоспособности. 
 
 
 

Наилучшим образом живым организмам удается  приспособиться к периодическим  и однонаправленным факторам, характеризующимся определенностью действий, поэтому поддающимся однозначной расшифровке. То есть требование надсистемы в этом случае вполне понятно.

Частным случаем  таких адаптаций к повторяющимся  факторам является, например, фотопериодизм - это реакция организма на длину светового дня в умеренных и полярных зонах, которая воспринимается как сигнал для смены фаз развития или поведения организмов. Примерами фотопериодизма являются такие явления, как листопад, линька животных, перелеты птиц и т.п. Применительно к растениям выделяют обычно растения короткого дня, существующие в южных широтах, где при длительном вегетационном периоде день относительно короткий, и растения длинного дня, характерные для северных широт, где при коротком периоде вегетации день длиннее. Другим примером адаптации к периодичности природных явлений может служить суточная ритмика. Например, у животных при смене дня и ночи меняется интенсивность дыхания, частота сердцебиений и т.д. К примеру, серые крысы более лабильны по суточной ритмике, чем черные, поэтому они легче осваивают новые территории, заселив уже практически весь земной шар.