Температура.

По отношению к температуре, все организмы подразделяются на:

1) Холодолюбивые организм (криофилы) способны жить в условиях низких температур и не выносят высоких. Криофилы населяют холодные и умеренные зоны. Так, древесные и кустарниковые породы Якутии не вымерзают при – 70⁰С. В лабораторных экспериментах семена, споры, цисты простейших, нематоды после обезвоживания переносят температуры до – 271,16⁰С, возвращаясь после этого к активной жизни. Приостановка всех жизненных процессов организма называется анабиозом.

2) У теплолюбивых (термофилов) жизнедеятельность приурочена к условиям довольно высоких температур. Например, в горячих источниках Калифорнии при температуре 52⁰С обитает рыбка – пятнистый ципринодон, в водах горячих ключей на Камчатке постоянно живут сине – зеленые водоросли при температуре 75 – 80⁰С.

Общие закономерности воздействия температуры на живые организмы проявляются в их способности существовать в определенном диапазоне температур. Этот диапазон ограничен нижней летальной (смертельной) и верхней летальной температурой. Температура, наиболее благоприятная для жизнедеятельности и роста, называется оптимальной.

В зависимости от ширины интервала температуры, в которой данный вид может существовать, организмы делятся: 1) эвритермные организмы выдерживают широкие колебания температуры; 2) стенотермные – живут лишь в узких пределах.

Различают также: 1) пойкилотермные организмы – температура тела зависит от температуры окружающей среды (хладнокровные - беспозвоночные, рыбы, амфибии, рептилии); 2) гомойотермные организмы – температура тела мало зависит от температуры окружающей среды (птицы и млекопитающие).

Правило Вант – Гоффа–скорость химических реакций возрастает в 2 – 3 раза при повышении температуры на каждые 10⁰С. При температурах выше или ниже оптимальных скорость биохимических реакций в организме снижается или вообще нарушается - замедление темпов роста и даже гибель организма.

В пределах от верхних оптимальных до верхних максимальных и от нижних минимальных до нижних оптимальных температур лежат диапазоны верхнего и нижнего пессимумов. Развитие растений при температурном пессимуме осуществляется замедленными темпами.

Минимальную и максимальную температуры нижнего и верхнего пессимумов называются соответственно нижним и верхним порогом развития или нижним и верхним биологическим нулем, за пределами которого развитие организма не происходит.

Температуры, лежащие выше нижнего порога развития и не выходящие за пределы верхнего, получили название эффективных температур.

Адаптация хладнокровных:

- к низким температурам: 1) антифриз (гликопротеиды препятствуют росту у рыб, глицерин у насекомых); 2) активное сокращение мускулатуры (самка питона повышает температуру на 5-7 ⁰ С); 3) адаптивное поведение (поиск солнечного места ящерицей); 4) смена поз.

- к высоким температурам: 1) подкожная сосудистая изоляция; 2) теплоотдача за счет испарения с поверхности тела или со слизистой верхних дыхательных путей (тепловая отдышка).

Адаптация теплокровных:

- к низким температурам: 1) дрожь; 2) свободное тканевое дыхание; 3) окисление бурой жировой ткани; 4) теплоизолирующие покровы (отражательная поверхность тела, перья, шерсть, жировые отложения); 5) адаптивное поведение (густота меха, миграция); 6) терморегуляция - включает рецепторы, эффекторы и чрезвычайно чувствительный регуляторный центр в гипотоламусе, который следит за температурой крови, отражающей температуру тех органов, через которые она протекает.

- к высоким температурам: 1) испарение воды (потоотделение, тепловая отдышка); 2) сосудистая реакция.

Адаптация растений:

При низких температурах в клетках растения благодаря увеличению запаса пластических веществ повышается концентрация растворов, увеличивается осмотическое давление клеточного сока, уменьшается содержание свободной воды, не связанной в коллоиды. Переносить низкие температуры помогают отложения запасных питательных веществ в виде высокоэнергетических соединений – жира, масла, гликогена и др.

Сильные холода и чрезвычайная жара ограничены во времени, и растения избегают их воздействия, сбрасывая чувствительные части, или редуцируют свое вегетативное тело до подземных многолетних органов.

Правило Бергмана - при продвижении на север средние размеры тела в популяциях эндотермных животных увеличиваются.

Правила Глогера - окраска животных в холодном и сухом климате сравнительно светлее, чем в теплом и влажном.