Рост и развитие личинок у бабочки стрельчатки щавелевой прекра­щается в районе Сухуми при длине дня 14,5 часов, Витебс­ка – 18, Санкт-Петербурга – 19,5 часов. Следование организмов ходу собственных биологических часов имеет решающее значение для выживания. Погода зача­стую оказывается обманчивой: жаркая осень вдруг сменяется заморозками, а временные похолодания могут случиться и ле­том, но организмы с непременностью следуют календарю.

Био­логические часы некоторых растений способны «отсчитывать» годы. Предпосевной обработкой холодом удается сместить стрелки биологических часов семян на год вперед и достиг­нуть колошения озимых при весеннем посеве, а цветения и плодоношения двулетних растений – уже в первый год. Изучение фотопериодизма в жизнедеятельности организмов позволило увеличить эффективность использования одомашнен­ных растений и животных.

При искусственном освещении в теплицах круглогодично выращиваются овощи, цветы, расса­да, повышается яйценоскость на птицефермах. Фотопериодизм у людей выражается в большей оптималь­ной продолжительности сна зимой (на 1-2 часа). Эта разни­ца увеличивается при перемещении к полюсу (т.е. с удлине­нием ночи) и практически не зависит от климата. Влажность.

Биохимические реакции в клетках протекают в водной среде. Вода – прекрасный растворитель, она идеаль­но приспособлена для транспорта питательных веществ, гор­монов и вывода продуктов обмена. Поэтому регуляция коли­чества воды в живых организмах составляет их важнейшую физиологическую функцию. От наличия воды в экосистеме зависит характер ее фло­ры и фауны.

При избытке воды развивается болотная расти­тельность, а ее недостаток формирует пустынный ландшафт. Уровень влажности определяет интенсивность воздействия температурного фактора. Если влажность слишком низка или высока, температура оказывает особенно сильное влияние, а при оптимальной влажности существам легче переносить температуры, близкие к пределам выносливости.

Для обитания в засушливых условиях организмы имеют специальные приспособления. У засухоустойчивых растений развита корневая система (длина корней верблюжьей колюч­ки достигает 16 м), многие из них имеют густое опушение, толстый восковой слой, препятствующие испарению. Сакса­ул в жаркий период утрачивает листья, осуществляя фото­синтез в зеленых стеблях; влаголюбивые растения в подобных условиях увядают и гибнут.

Пустынные животные в качестве источника влаги запасают жир, при окислении которого обра­зуется большое количество воды.   1.      Охарактеризуйте воздействие на живые существа трех основных спектральных диапазонов солнечного света. 2.      Что понимают под фотопериодизмом? Почему с наступле­нием осени листья деревьев желтеют? 3.

      Насколько важно для живых существ «следить» за дол­готой дня? 4.      Расскажите о полезных свойствах воды. По каким причи­нам вода необходима организмам?   §63. Абиотические факторы среды: температура, радиация, химическое загрязнение   Температура. Этот климатический фактор существенно определяет скорость биохимических реакций в клетках, влияя на большинство физиологических процессов от прохож­дения нервных импульсов до пищеварения.

Слишком высо­кие или слишком низкие температуры губительны для орга­низма. Высокая температура разрушает биополимеры, белки крови человека денатурируют уже при 41-42°С. В связи с сезонными переменами климата существа наде­лены свойством акклимации – возможностью изменять пре­делы выносливости. С наступлением осени морозоустойчивость растений постепенно повышается (накоплением в клетках углеводов).

Весной она резко снижается, и в случае замороз­ков растения могут погибнуть. У животных при акклимации к зиме меняется шерстяной или перьевой покров, увеличи­вается жировая прослойка, запасается бурый жир. В теплое время года включаются физиологические меха­низмы, защищающие от перегрева, увеличивается количество испарений через покровы и дыхательную систему.

Некоторые насекомые, пустынные грызуны и черепахи с наступлением жаркого периода впадают в летнюю спячку. Птицы и млекопитающие наделены механизмом терморе­гуляции, поэтому способны переносить значительные перепа­ды температур. Насекомые, пресмыкающиеся, многие звери и растения переходят с наступлением осени в состояние зим­него покоя. Для защиты от переохлаждения количество воды в их организмах снижается, накапливаются углеводы и гли­церин. Обмен веществ замедляется.

Частота сердечных сокра­щений у суслика около 300 ударов в минуту, во время спяч­ки – всего 3 удара, температура тела понижается до +5°С. У травяных растений зимуют семена, корневые системы. Кле­щи, малярийные комары, мухи и многие бабочки зимуют на стадии взрослой особи, а непарный шелкопряд и различные виды тлей — на стадии яйца. Колорадский жук на зимовку уходит вглубь почвы более чем на 1 метр.

Некоторые существа способны к анабиозу – практически полной остановке обмена веществ. Организм полностью обез­воживается, клетки высыхают, меняют форму, но их внутрен­нее строение не нарушается. При восстановлении благоприятных условий жизнедеятельность возобновляется. Мухи, коловратки и нематоды выдерживают продолжительные понижения темпера­туры до -190°С.

В состоянии анабиоза энергия расходуется пре­дельно экономно, резко повышается устойчивость организма. Температура кожи лапок чайки Поддержание нормальной жизнедеятельности в небла­гоприятных условиях требует от существ больших затрат энергии. Виды, обитающие в высоких широтах, наиболее приспособлены к перепадам температур. Тундровые песцы переносят колебания температур от +30°С до -55°С, даурская лиственница выдерживает температуру до -70°С (близ Верхоян­ска).