Ջերմաստիճանի ռեժիմ. Բույսերի և կենդանիների ջերմաստիճանի հարմարվողականությունը: Կենդանիների ջերմաստիճանի հարմարվողականությունը

Տարբեր կլիմայական գոտիներում գոյացությունների լայն տարածումը հանգեցրեց տարբեր, այդ թվում՝ ծայրահեղ ջերմաստիճանային մտքերին կառչելու տեսքին: Ըստ ցածր ջերմաստիճանների հասունության՝ դրանք բաժանվում են.

սառնություն - tse zdatnіst roslyn երկար ժամանակ դիմանալ ցածր dodatkovі դրական ջերմաստիճաններին;
ցրտահարության դիմադրություն -Ռոսլինի կառուցում, որը հանդուրժում է ցածր մինուս ջերմաստիճանը;
ձմեռային դիմացկունություն -Ռոսլինի շենքը՝ առանց անբարենպաստ եղանակին դիմանալու և վճարը լվանալու ունակության։

Ըստ բարձր ջերմաստիճանի բարձրացման, Ռոսլինների իշխանության առաջխաղացումները առանձնանում են.

ջերմաֆիլություն- աճող սեզոնի ընթացքում ջերմության մեջ բույսեր աճեցնելու անհրաժեշտությունը.
տաքություն -գերտաքացման նկատմամբ ռոսլինի հանդուրժողականություն (բարձր ջերմաստիճանի ներհոսք);
չորություն - zdatnіst roslin-ը հանդուրժում է չորացման երեք շրջան (խոնավության և հողի նվազում և հողի և հողի բարձր ջերմաստիճան) առանց կենսագործունեության էական վնասների:

Էվոլյուցիայի գործընթացում գոյացությունները թրթռում էին տարբեր ժամանակներում մինչև ծայրահեղ ջերմաստիճաններ։ Ցածր և բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ կայունությունը տեսակի գենետիկորեն որոշված նշան է: Մեռած գոտու (գարի, վարսակ, կտավատի) գոյացությունների վրա գերիշխում է սառնությունը։ Արևադարձային և մերձարևադարձային աճերը բողբոջում և մահանում են 0-ից + 10 °C ջերմաստիճանում (կավա, օգիրկի)։

Վիդմինոստին ցածր ջերմաստիճաններում կլիտինների հավասար ֆիզիոլոգիական պրոցեսների և գործառույթների դեպքում կարող է ախտորոշիչ նշան ծառայել ռոսլինների (տեսակների, սորտերի) միատեսակ սառը դիմադրության դեպքում: Ռոսլինների կայունությունը ցրտից առաջ պառկելու համար օնտոգենեզի ժամանակաշրջանում: Ցածր ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն է, զարգացման սաղմնային շրջանը։ Օրինակ, եգիպտացորենի մեջ, որը ցրտին դիմացկուն չէ + 18 ° C ջերմաստիճանի դեպքում, այն բողբոջում է չորրորդ օրը, իսկ + 10 ° C ջերմաստիճանում` տասներկուից պակաս: Բացի այդ, մարմնի տարբեր մասերը տարբեր կերպ են աճում ցրտին արձագանքելու համար: Այսպիսով, ծաղիկներն ավելի զգայուն են ցրտի նկատմամբ, այդ տերևի ստորին պտուղները, իսկ արմատի տերևները զգայուն են ցրտի նկատմամբ։

Ջերմասեր ռոսլինների որոշակի տեսակների սառնությունը կարող է մեծանալ դեպի անտառ տանող ճանապարհով և ջերմաստիճանի կտրուկ անկումներով (ցածր և նորմալ) վարդերի պարտեզով: Այս ներարկումը խթանում է ռոսլինի նյութափոխանակությունը: Նախքան կայունության բարձրացման մեթոդը պետք է տրոհել նաև ավելի կայուն ջրով` թրջելով այն միկրոտարրերի կամ ամոնիումի նիտրատի 0,25%-ի մեջ։ «Ռոսլինի սառնության վրա ցիտոպլազմայի մածուցիկության մեջ թափելը» ցույց է տրվել Պ.Օ. Շենկելի և Կ. Օ. Բադանովի (1956 թ.) փորձի ժամանակ։ CaCl2-ի տարբերությունն աճել է, իսկ KS1-ի տարբերությունը նվազել է ցիտոպլազմայի մածուցիկության մեջ: Երկու ժամանակաշրջաններում էլ կենդանի բջիջների թիվը որոշվել է մինչև -1,5 °C սառչելուց հետո: մածուցիկության մեջ դա հանգեցրել է զգալի աճի դիմադրություն ցրտին (նկ. 4.1):

Բրինձ. 4.1. Կատիոնային աղերի ներարկում և «ցիտոպլազմայի մածուցիկության և եղևնիի տերևների կայունությունը ցրտից առաջ»

(Պ.Օ. Շենկելի և Կ.Օ. Բոգդանովայի կողմից, 1956 թ.)

Ձմռանը 20 ° C-ից ցածր ցրտահարությունը հիանալի տեսարան է հարուստ երկրների, այդ թվում՝ Ուկրաինայի համար: Սառնամանիքը լցվում է միայնակ, բակի և բագատորիկ աճի մեջ, ուստի գարշահոտը դիմանում է ցածր ջերմաստիճաններին օնտոգենեզի տարբեր փուլերում.

միայնակ - nasіnnya կամ փոքր roslin (ձմեռ) տեսադաշտում;
պալատականներ և բագատորիչներ -սոխուկներում, արմատային մշակաբույսերում, ցիբուլիններում, կոճղարմատներում, թվացյալ հասուն գոյացություններում։

Ցրտադիմացկուն հատկությունը այս տեսակի աճի ռեցեսիոն նշան է, սակայն կանաչ աճի ցրտադիմացկունությունը հարուստ գործոնների մեջ ընկնելն է, առջևում, ցրտահարված մտքերում: Ջերմաստիճանի գնալով իջեցում (տարեկան 0,5 - 1 ° C-ով)՝ միջտարածքի մոտ միջին հողը սառեցնելու համար: Երբ սառույցը աննշանորեն տեղավորվում է ինտերստիցիալների մեջ, աճերը, մթնշաղից հետո, փրկում են կյանքը: Այսպիսով, օրինակ, կաղամբի տերևներում օդի 5 ° C-ից - 6 ° C ջերմաստիճանում, միջին մասի սառեցված մասը հայտնաբերվում է միջտարածքում: Սառույցի աստիճանական արևայրուքով միջանցքները լցվում են ջրով, կարծես դրանք ծածկված են կավով, և տերևները պտտվում են սովորական ճամբարում: Ջերմաստիճանի կտրուկ նվազման դեպքում հնարավոր է, որ սառույցը լուծվի պրոտոպլազմայի մեջ։ Ցեն, որպես կանոն, հանգեցնում են կլիտինի մահվան և մահվան: Հարկավոր է նաև նկատի ունենալ, որ Պերշ Չերգայում աճում են այն վարդեր կամ օրգանելներ, որոնց գործվածքներում ավելի շատ ջուր կա և ավելի քիչ tsukrіv սառնամանիք.

Pristosuvannya roslin է նվազագույն ջերմաստիճանների dovkіllya kolivaєtsya է ՇՊՌԿ զգալի սահմաններում: Յակուտիայի «սառը բևեռում» (Ռուսաստան), որտեղ ջերմաստիճանը կրկին իջնում է մինչև – 70 ° C, կարգը լայնորեն տարածված է մոդրինա դաուրյան, աճում է նաև սիբիրյան յալինան, սոճին զվիչայնան, կեչին ընկած, կրետը և այլ լավ բնիկ: գյուղերը։ Ագրոցենոզներում աճում է «Սիտնինիվսկե» սորտի աշնանացան ցորենը։ Ծածկեք ձյունով, այն չի սառչում մինչև -30 ° С ցրտահարության ժամանակ: Ցրտահարության դիմադրության չեմպիոններն ավելի ցածր աճեր են, որոնց թվային ներկայացուցիչները չեն մահանում հազվագյուտ հելիումի ջերմաստիճանում (-269 ° C):

Միջին ռոսլինի արևադարձային գոտիները (բացառությամբ բարձր լեռնային շրջանների) ցրտադիմացկուն ռոսլինի ձևերը ցերեկը: Ջրային արևադարձային անտառների գոտու բոլոր ներկայացուցիչները չեն կարող հանդուրժել սառնամանիքը։ Բաթումիի մերձարևադարձային հատվածներում (Սև ծովի կովկասյան ափ) աճում են Կավովեի ծառը, շոկոլադի ծառը, արքայախնձորը և այլ արևադարձային աճեր, որոնք չեն կարող աճել բաց երկնքի տակ: Այս երևույթի պատճառը պայմանավորված է նրանով, որ արևադարձային գոտում ջերմաստիճանը կրկին ոչ ավելի, քան մշտական բարձր է, բայց այն դեռ կարող է լինել նույն մակարդակի վրա։

Արևադարձային շրջանների բարձր լեռնային շրջաններում ցողի կաթիլներ են աճում, ինչպես ցրտաշունչ եղանակը, ինչպես ավելի մեծ գարշահոտություն, ավելի շատ գարշահոտ է աճում լեռներում: Պիվդեննոյ Ամերիկայի արևադարձային շրջաններում, ծովի մակարդակից մինչև մոտ 1200 մ բարձրության վրա, աճում են այնպիսի աճեր, ինչպիսիք են կակաոն, վանիլը և բարակ կոկոսը: Նույն շրջանի հարթ լեռների վրա՝ 1200-ից 2400 մ բարձրությունների վրա, մերձարևադարձային գոտու ներկայացուցիչները՝ ցիտրուսային մրգերը, ավելի լայն են։ Ընդունել ոչ թե մոդայիկ, թե մոդայիկ, թե մոդայիկ, թե մոդայիկ, թե ցերեկը, թե՞ ցերեկը, թե՞ ցերեկը, թե՞ ցերեկը, թե՞ ոչ: մտքում post-a-arson klimatu է echo 2000 մ սառնամանիք մինչեւ -1 °C.

Մերձարևադարձային գոտին բնութագրվում է ջերմաստիճանի տատանումների մեծ ամպլիտուդով։ Որոշ շրջաններում ձմեռը կարող է տեղի չունենալ, ձմռան ամիսներին ջերմաստիճանը կարճ ժամանակահատվածում նվազում է զրոյից ցածր մեկ-երեք աստիճանով: Մերձարևադարձային գոտի է մտնում նաև Կովկասի Սև ծովի ափը, երբ ձմռանը ցրտահարությունը -10°C է։ Եղանակային պայմաններում մինչև ցգոգո, մերձարևադարձային գոյացություններ, իրենց ճամփորդությունների ժամանակ ձորակում նրանք կարող են լինել թե փոքր ցրտադիմացկուն, և հետևաբար կարող են լինել ցրտադիմացկուն: Օրինակ, թեյի հնդկական և չին-չինական ձևերը Կովկասի Սև ծովի ափին մշակվում են միայն Բաթումի շրջանում (չինական տարածաշրջանում): Միևնույն ժամանակ, մշակույթի pivnіchno-չինական ձևերը հաջողությամբ աճում են Սոչի-Ադլեր տարածաշրջանում, Կովկասյան լեռնաշղթայի pіvnіchny լանջերին (Մայկոպ, Գարյաչի Կլյուչ), ինչպես նաև, նավիտ, Անդրկարպատիայում:

Ձայնը, ինչպես արևադարձային, մերձարևադարձային, ցրտադիմացկունության դեպքում հստակ դրսևորվում է նաև բարձրության գոտիավորումը։ Հետույքը կարելի է ընդլայնել կարտոֆիլը (Solanum tuberosum)Պիվդեննի Ամերիկայում, մինչև այս ժամը նրանք կաճեն բնական մտքերում (Գիլո կղզին փրկվեց Չիլիից): Ցյա մերձարևադարձային ռոսլինան թույլ ցրտադիմացկուն է և ջերմաստիճանի կտրուկ անկում չի ցուցաբերում մինչև -3,5 ° С: Միաժամանակ Անդերի շրջաններում աճում է կարտոֆիլի տարատեսակ, որը դիմանում է մինչև -8 °C սառնամանիքին։ Deyakі ձեւերը tsієї zієї moroznostіykoї kartoplі vyroshchivayutsya mіstsevіm naseleniâ na vіsoі majzhe bіlja interіchnogo snіgu:

Тісний зв"язок між морозостійкістю та географічним походженням виявляється у рослин північної та помірної зон. Загальновідома біла акація, наприклад, є звичайним видом для рослинності Харківської, Полтавської та Кіровоградської областей України. В той же час, в Московській та Ленінградській областях Росії ця рослина майже Ամուրի թավիշը, որը բնորոշ է Հեռավոր հավաքի օրվան, Սիբիրն այլեւս չի կրում։

Ձմեռային շրջանին և ցածր ջերմաստիճաններին դիմանալու համար գոյացությունները թրթռել են մի շարք կրպակներ։ Դրանց վերգետնյա հատվածներում կուտակված են սննդի պաշարներ՝ ցուկրի ու յուղեր, իսկ ստորգետնյա հատվածում՝ օսլա։ The գարշահոտ vikoristovuyutsya protyazh ձմեռ է dihannya. Ցուկորը մեծացնում է օսմոտիկ ճնշումը կլիտիններում; zavdjaki կոնկրետ diї է cytoplasm pereshkodzhaє її կոագուլյացիայի. Յուղեր - հեռացնել ջուրը վակուոլից և պաշտպանել կլիտինը սառչելուց: Ցածր ջերմաստիճանում ձմեռելուց առաջ ռոսլինների առկայությունը դրսևորվում է դրանց ձևերի թվային հատկանիշներով և ֆիզիոլոգիական ուժերով։ Ձմեռող ծառերի և թփերի մակերևութային տատանումների փոփոխությունը հասանելի է ոչ միայն ձմռան համար տերևների թափմանը և քսերոմորֆ կառուցվածքների զարգացմանը: Սրա դրսեւորումն է սոճու մազակալներ, յալներ, յալիտներ։

Քսերոմորֆիզմ (հունարեն xeros-ից՝ չոր և մորֆ – ձեւը) – մորֆոլոգիական և անատոմիական նշանների շարունակականությունը, որոնք ռոսլինների մեջ վինիկուլները վերածվում են չոր ուղեղի:

Պաշտպանում է տարբեր տատանումներից և ջերմաստիճանի նվազագույն արժեքներից և կարմրուկի, կամբիումի և կարմրուկի գնդիկի կենդանի ներքին բջիջներից: Օրինակ, Ամուրի թավշի վրա, քայլ առ քայլ, խցանե գունդ է նստում։ Այլ գոյացությունները կարող են լինել ջրաանթափանց, ծածկված հաստ կուտիկուլային մաշկով, նույնիսկ ավելի չոր բջիջներով, ուժեղ զարգացած անոթային կապոցներով:

Կուտիկուլ – բարակ, կառուցվածք չունեցող շերտ, որը թեքում է տերևների և երիտասարդ ցողունների էպիդերմիսը, որը ներշնչված է ոչ կործանարար լիպիդային պոլիմերային կուտինով, որը բթանում է և վերածվում նոր աճող մոմերի:

Աճերի ձմեռային դիմացկունության ընդլայնված մորֆոլոգիական նշանը երկրի մակերևույթի ցողունների և տերևների թեքությունն է, բեկորները, ուստի գարշահոտն ավելի լավ է պաշտպանվում քամուց և ցրտահարությունից ձյան ծածկով: Որպես հետույք, դուք կարող եք օգտագործել սոճու շիֆեր, որը բարձրանում է մակերևութային հողից մեկ դեկիլկա մետրի դիմաց, և vzymka քամին վեր է վարում vzdovzh її: Subtybni-ն հիսունի բարձրացումն է բոսոկոգիրի եզրին «ї: Ռայսի Ռոսլին Պամիրի կերպարով, Նիզիսկորիստյա իբ Սլաննիստյաի, є Roztashuvannya Killy Pagonv Pili Pilles-ի հրամանը դեպի Ռոսին, ոչ թե հանձնարարված տարածքի համար. Ռազմական Ռոսլին, Շո ձմեռ։ Պարզ է ծառայի կառամատույցի հետույքը։ Կարևոր է։ Կարևոր է zimstiycosti Ռոսլինի համար, որ կա Կուշնննյա համալսարան։ Գերաններով պագոնները մնում են գետնին մոտ։

Ralge, Zelevi Flends-ի ձմեռները, Skrichuvati-ի շենքը, POP-ը «Ես Բուդովի Կլիտինոյի բախումների հատուկ մասերի հետ եմ (կոմպլեկտ, մանջուրական ռոդոդենդրոն): Zyoma Zemojuvo Square Viparovvannya և հատուկ ջերմաստիճանային ռեժիմ բարդ, բարդ, ծաղկաբողբոջներով և քամով ծաղկային բողբոջներով, սա թռչունների մեծ խումբ է: Որոշ աճող բույսերի համար անհրաժեշտ է, որ հոտերը անցնեն ցածր ջերմաստիճանի փուլը հաջող պտղաբերության համար: գարունացումը ցուրտը հանգստացնելու գործընթացների ինդուկցիայի գործընթացն է:

Բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում կառուցելը նույնպես կարևոր է, երբ հասունանում եք dovkil-ի մտքին: Ջերմության համար երևում են ռոսլինի և պրոկարիոտների երեք խումբ.

zharostіyki -թերմոֆիլ կապտականաչ ջրիմուռներ և տաք հանքային հանքավայրերի բակտերիաներ, որոնք կարող են դիմակայել մինչև + 75 - + 100 °С ջերմաստիճանի: Cym-ի հզոր օրգանիզմներն ունեն նյութափոխանակության բարձր մակարդակ, կլիտիններում ՌՆԹ-ի շարժում, ցիտոպլազմում սպիտակուցների կայունությունը կոագուլյացիայի նկատմամբ;
խորովածներ -Կեսթեն աճում է և չոր աճման վայրեր (հեղուկներ, դեյակ կակտուս, Տովստյանկովի հայրենիքի ներկայացուցիչներ), որոնք ապակեպատվում են քնկոտ վայրերում տաքացնելով մինչև +50 - +65 ° С։ Սուկուլենտների ջերմությունը բացատրվում է ցիտոպլազմայի և կլիտաների ջրի մեջ բարձր մածուցիկությամբ, ինչը նվազեցնում է խոսքի փոխարժեքը.
ջերմակայուն -մեզոֆիտային և ջրային գոյացություններ: Մեզոֆիտները աճի ժամանակ կարող են փոխել ջերմաստիճանը մինչև + 40 - + 47 °С, իսկ ջրի աճը ՝ մինչև + 40 - + 42 °С:

Ռոսլինին, տաք մտքերում խրված սրտին, ֆիլոգենիայի գործընթացում, նրանք ենթարկվեցին գերտաքացման շոգին.

փոփոխված մակերեսային աճեր;
ավելի հաստ սեռական հասունություն, որը տերևում է այդ ցողունը.
փայլուն տերևի մակերեսի զարգացում;
տրանսսպիրացիայի ինտենսիվության բարձրացում;
եթերային սառնամանիքների տեսքը;
տեսնելով աղերի բյուրեղներ, որոնք խախտում են քնկոտ խոստումները.
օրգանական թթուների կուտակում, yakі zv» yazuyut ամոնիակ և zneshkodzhuyut Yogo;
ուղղահայաց և meridially roztashuvannya թողնում thinly. Շոգ և չոր ժամանակաշրջանը գոյատևելու համար շենք

Ռոսլինի ինտեգրված ուժը, «նրանցից մեկի խմբում քսերոֆիտներ(Այս խմբի մասին ավելի շատ մանրամասներ կքննարկվեն «Ջուրը որպես բնապահպանական գործոն» բաժնում): Միաժամանակ բարձր ջերմաստիճաններում գոյատևելու հնարավորությունն ավելի մեծ կլինի, ինչի պատճառով էլ պրոտոպլազմը կախված է հատակին։ Ում համար Ռոսլինը վիրոբիլորեն երգում է pristosuvannya.

հեմիքսերոֆիտություն stіykі մինչև երաշտ արմատային համակարգի արմատները, յակը հասնում է ստորերկրյա ջրերին, թրթռման և ելույթների փոխանակման ինտենսիվ գործընթացները, գարշահոտը չպետք է մեղադրվի չնչին ջրհեղեղի համար.
էքսերոֆիտերկար մնալ ցիտոպլազմայում, բարձրացնել նյութափոխանակությունը, գարշահոտությունը լավ դիմանալ znevodnennya-ին և գերտաքացմանը;
poikilokserofity znevodnnі prisupinyut նյութափոխանակության պրոցեսների և անաբիոզի մեջ ընկնելու դեպքում:

Անաբիոզ (հունական անաբիոզի տեսակ - կյանքի վերածում) -դառնում են օրգանիզմ, ինչ-որ կյանքով, տիմխաների պրոցեսներն ամրացվում են, այլապես այնքան են բարձրանում, որ հայտնվում են ու տեսանելի կյանք են ցույց տալիս։

Մակերեւութային տրանսպորտի փոփոխություններին կարելի է արդյունավետորեն հասնել մասնավոր կամ ամբողջական տերևի անկման ճանապարհով: Սա չորային շրջանների տարբեր գյուղերի տիպիկ արձագանքն է չոր հողին: Ջուր ծախսելիս կարող եք գոլորշացող տերևների միայն 1/300 - 1/3000 մասը պատրաստել բավարար ջրամատակարարմամբ։ Չագառնիկին նույնպես, անհրաժեշտության դեպքում, կարող է տերևները թափել։ Այդպես որոշ տեսակների մոտ 3-5 անգամ փոխվում է հաղորդիչ մակերեսը։ Տեսարանի մասերում գերակշռում են տերևների ոլորումը և կնճռոտումը, ինչը նույնպես հանգեցնում է ներթափանցման ինտենսիվության նվազմանը: Օրինակ՝ կովիլիում՝ 60%-ով։

Կավե հողի մեջ չոր աճի զավդյակները կամ մռայլ հողի ճաքերի միջով թափանցում են հորիզոններ, կարծես վրեժխնդիր լինել ջրից, և այդպիսի աճերի ռահունոկի համար կկործանվի երգի ժամը չորացած մտքերում։ Մեր օրերից բողբոջած գյուղերում երիտասարդ աճերը աճում են կտրող արմատների չոր շրջաններում, որոնք 10 անգամ գերազանցում են հեթանոսների աղավնին: Հացահատիկային աճերը նման մտքերում ստեղծում են հողին նման հաստ արմատային համակարգ, և դրանց թելման արմատները թափանցում են մինչև մեկ մետր խորություն, Spivvіdnennia pagonіv զանգվածի և արմատների զանգվածի միջև, դրանք ավելի շատ խառնվում են արմատների կեղևին, որոնք ավելի մեծ զարգացող մտքերում չորանում են:

Ցածր ճնշման հողերի դեպքում, եթե արմատային համակարգի զարգացման համար բավարար տարածք չկա, իրավիճակը դառնում է կրիտիկական։ Ցածր ճնշման հողերի վրա չորությունը հատկապես վտանգավոր է լայն արմատային համակարգ ունեցող ռոսլինների համար (օրինակ՝ գյուղական վայրերում): Գյուղերում բնական ֆիտոցենոզները պետք է տնկվեն այդպիսի մտքերում, իսկ կտորների խիտ ծառերի ողկույզները պետք է տնկվեն աստիճանական տնկման և մահվան համար: Այս երևույթը պաշտպանության կարիք ունի ձմեռային անտառների կանաչապատման և տնկման ժամանակ։

Ռոսլինի մեջտեղում չոր տեղեր են երևում սուկուլենտի -Բագատորիչի աճեցում է հյութով, տերևներից (ագավա, ալոե) կամ ցողունով (կակտուս, կաթնախոտ): Հոտը կարող է ջուր կուտակել հատուկ ջրատար պարենխիմում: Սուկուլենտները աճում են, գլխի դասակարգում, անապատներում: Կենտրոնական Աֆրիկա, Pivnichnoy Ամերիկա և Pivdennoy Tay Ուկրաինայում, բնական ֆլորայում, succulentia գործնականում չի աճում, քանի որ հայրենի հողի ներկայացուցիչները տուտոտերևավոր ծառեր են և նման են սենյակային բույսերին:

Եկեք հատկապես կապվենք չորացած ուղեղների հետ, որոնք առաջանում են բարձր ջերմաստիճանից և տերոֆիտային ձևերից:

Terofity (տեսակընկույզ thcros - leto) - Ռոսլինի կյանքի ձևը, ով ապրում է անբարյացակամ ճակատագրի ժամանակաշրջան ներկայի աչքում:

Նախքան տերոֆիտները, կարևոր են միջերկրածովյան արշավի եզակի խոտաբույսերը, որոնք բնորոշ են պզուկներին, նապիվպուստելին և Պիվնիչնայա պիվկուլի տափաստանային տափաստաններին։ Նման կապը կարող է հաջողությամբ հավաքվել և ձմեռային ցածր ջերմաստիճանի գոյատևման համար:

Բակտերիաների, ցիանոբակտերիաների և քարաքոսերի մի մասը շուրջբոլորը տեսնում է պտերն ու մամուռը, մեկ առ մեկ տեսնում են ծաղիկների ցողերը, որոնք ձգվում են ամիսներով և քարքարոտ շենքեր են կառուցում, փախչում չոր ու չոր ճամբարում և հետո, երբ անհրաժեշտ է կյանք վարել: Վզագալի, անաբիոզ - նույնիսկ ավելի համընդհանուր կցված անբարյացակամ մտքերին, վիրուսային էվոլյուցիայի գործընթացում: Vіn є արձագանքը ոչ միայն

գերտաքացում այն ջրազրկման, բայց նաև այլ անբարյացակամ մտքերի համար:

Svoeridnymi pristosuvannya է բարձր ջերմաստիճանի e perebuvannya protyag չոր ժամանակահատվածում առաջին փուլերում զարգացման ցիկլի, կամ timchasovyh, պաշտպանություն գերտաքացումից էկոլոգիական խորշերի. Լեզվի առաջին փուլում պատկերացում է նրանց մասին, ովքեր ռոսլինի մի մասը դիմանում են բարձր ջերմաստիճաններին անաբիոզի կամ տերոֆիտի վիճակում: Օրինակ, տափաստանի և անապատի սարկավագները ներկա փուլում ապրում են ռոքի թեժ սեզոնը: Մեկ այլ տեսակի աճի ժամանակ, բարձր ջերմաստիճանի ժամանակաշրջանում, նրանք perebuvayut ստորգետնյա օրգանների (ռիզոմներ, լամպ, ցիբուլին բարակ) աչքում: Դրանցից առաջ կարելի է տեսնել էֆեմերոիդ-միակարմատներ (vesnaria Spring, ձվաձեւ շաղգամ) և էֆեմերոիդ-bugs (կակաչներ, կրոկուսներ, բարակ բուլբաներ):

Ռոսլինները կարգավորում են իրենց ջերմաստիճանը rozsiyuvannya հնացած էներգիայի ճանապարհով, այս կերպ գարշահոտը կկանխի գերտաքացումն ու մահը: Ռոսլինսում ջերմակարգավորման հիմնական մեխանիզմներն են.

երկրորդ viprominuvannya;
viparovuvannya;
կոնվեկցիա.

Ամբողջ կավային էներգիայի մոտավորապես կեսը բաժին է ընկնում երկրորդային ճառագայթման էներգիայի աճին: Տրանսսպիրացիայի անկախ ֆիզիոլոգիական նշանակությունը ազդում է այն փաստի վրա, որ գոլորշու ջերմությունը սառչում է աճի մարմնի կողմից:

Ale pritosuvalnі իշխանությունը Roslin obmezhenі: Չափազանց բարձր կամ ցածր ջերմաստիճանը կարող է հանգեցնել աճող բույսերի և հյուսվածքների մակարդակով նյութափոխանակության գործընթացների ոչնչացմանը: Крім того, спостерігаються значні порушення фізіологічних функцій, що пов"язані з порушенням обміну нуклеїнових кислот і білків. У деяких видів рослин спостерігається посилений розпад білків і накопичення в тканинах розчинних форм нітрогену. Наприклад, загибель рослин від високої температури може спричинятися накопиченням аміаку, як кінцевого продукту розпаду амінокислот. При температурі, понад + 50 °С починається денатурація білків цитоплазми. При зниженні температури у рослинах також відбуваються різноманітні фізіолого- біохімічні зміни. Пошкодження рослин холодом супроводжується втратою тургору, зміною кольору листя. Руйнування хлорофілу є наслідком порушення транспорту води до Ջերմասեր գոյացությունների վրա ցածր ջերմաստիճանների դեպքում վնասի հիմնական պատճառը թաղանթների ֆունկցիոնալ ակտիվության խախտումն է՝ բիսֆերայում լիպիդների ռեդինաբյուրեղային վիճակից գելի անցման պատճառով։ քայքայման պրոցեսները գերակշռում են սինթեզի գործընթացների վրա, շարժվում են դեպի «ցիտոպլազմայի մածուցիկությունը պարզապես։ Հատկապես վտանգավոր - վարորդի տրանսպորտի վնաս:

Այս շարքում բնության մեջ, անկախ աճի քանակից, նրանք վախենում են ծայրահեղ բարձր և ցածր ջերմաստիճաններից, և ինքն իրենից.

քերած արմատային պարանոց - կամբիումի բացահայտում այն վայրերում, որտեղ աճերը կպչում են գետնից;
Կարմրուկի օպիկ - պիվդենի կողմից կամբիումի բացահայտում, որի արդյունքում կեղևը կոտրվում է.
տերեւ opik - թակարդ է ամառային speku pivdennye լայնություններում;
vysihannya roslyn բարձր ջերմաստիճանի և եղանակային պայմանների չոր սեզոնի պայմաններում;
vytiskannya roslin іz ґruntu կավային չափափոխվող հողերի վրա;
Ծաղիկների ցրտահարություն, զավ «յազի», ռոսլինի տերևներ և պագոններ;
wimerzannya roslin ցածր ջերմաստիճանների ֆոնին ձյունազուրկ ձմռան ֆոնին;
սառնամանիքի ճաքեր stovburiv և փայտի ծառերում:

Ջերմային opiks okremyh մասերի աճի արդյունք են անմիջական dії soniachny prominennya. Ջերմային օպտիկան հաճախ թակարդում է, երբ ռոսլին աճեցնում են փակ գետնին, եթե քնկոտ ցայտունը կոտրվում է տերևների վրա ջրի բծերով, նախ՝ ոսպնյակների մեջ: Բարձր ջերմաստիճանը աճող բջիջներում առաջացնում է սպիտակուցների դենատուրացիա: Այսպիսով, աղբյուրի անունը մեղադրվում է կարմրուկի համար, եթե երիտասարդ կամբիումի կամբիումը, որը սկսում է զարգանալ սոնի շոգի ներհոսքի տակ, մահանում է գիշերային սառնամանիքներում: Այս դրսևորումն ուղեկցվում է սևամորթությամբ և մահով, կամ կարմրուկով։

Vsihannya roslyn-ը ջրի անբավարար վատնման ուղղակի արդյունք է: Չորությունը կարող է լինել մթնոլորտային, հողային և ֆիզիոլոգիական։ Առաջին վիպադում ցեղը տրիվիալն է, յամի վտակները, չոր սրունքները Ґ Ռունտա ճաշատեսակ թուրմով, Վիսուշուվաննի հողով, Ռոսլինի բոզի նաշտակեում, նավիգիմը պետք է հրճվի հատկապես։ Աճի համար վտանգավոր է մթնոլորտի և հողի չորության նվազումը:

Վիպիրանյամի տակ աճերը մերկ են աճում և բացում իրենց ստորգետնյա հատվածները՝ հողի պարբերական սառեցումից և հալվելուց հետո։ Միևնույն ժամանակ, Նեմեսի աճը կբարձրանա գետնից՝ պոկելով արմատները: Այս երևույթի չմիջնորդված պատճառը «հողի» ավելացումն է, որն առաջացել է նորում ջրի սառցակալման հետևանքով: Այս ձևով նմանատիպ երևույթ կարելի է տեսնել միայն աճի վերաճի կամ ուժեղ հողի, թափվելու և ջրելու մտքում:

Լիոդի կիրկան տեղավորվում է ժամանակաշրջանում, եթե այն փոխվում է ցրտահարությունների հետ։ Ռոսլինի գործվածքի վրա դաջված է կապարը, ինչը կհանգեցնի նրա զարգացմանը կամ ֆիզիոլոգիական պրոցեսների ոչնչացմանը։ Բացի այդ, ցածր ջերմաստիճանում աճի մահվան պատճառների գերբացահայտման հաջողության պատճառով ես հատկապես հարգում եմ այն վաստակավոր ժամը, որի համար ջերմաստիճանը նվազում է: Կլիտինների պրոտոպլազմը տեսանելիորեն կայուն է ցածր ջերմաստիճանի նկատմամբ, բայց միևնույն ժամանակ այն աստիճանաբար իջնում է: Նույն ժամին կլիտինան կարող է մահանալ աննշան, բայց սուր ցրտից։ У помірних і північних регіонах, а також в умовах високогір"я часто спостерігається пошкодження рослин ранніми осінніми або пізніми весняними заморозками. Частіше пошкоджуються теплолюбні рослини й ті, що акліматизуються в більш суворих умовах. В першу чергу весняними заморозками пошкоджуються квітки та бруньки рослин, а osinnіmi - մրգեր.

Եթե ջերմաստիճանը շարունակում է կտրուկ իջնել սառցակալման կետից ցածր, ապա ծառերի ստովբուրը երբեմն ճռճռում է կամ վզդովժ, կամ ողջ, կամ զբոսավայր: Սա շվեդական սառեցման արդյունք է և, pov "jazanoї z him, կարմրուկի և հին գյուղի դեմ, գյուղի ներքին մասի բեկորները մի փոքր ավելի են փրկում, քան ջերմաստիճանը. "yaz, պարզ, շագանակագույն.

«Լեզվի» սկզբում ռոսլինների մահը ջերմաստիճանի իջեցումից նորից չսկսվեց «սառնամանիքից է. Թվային գոյացությունները մահանում կամ հիվանդանում են 0 °C ջերմաստիճանում։ Հատկապես ցածր ջերմաստիճանների նկատմամբ զգայուն են տաք բջիջներից և բակտերիաների ջերմաֆիլ կապտականաչ ջրիմուռները, որոնք ապրում են +70 - +80 °C ջերմաստիճանում: Zvichayna սենյակային ջերմաստիճանը նմանատիպ ջերմաֆիլների համար նույնիսկ ցածր է և հոտ է գալիս: Նույնիսկ ավելի զգայուն է ցուրտ vihіdtsі z արևադարձային գոտու, ինչպես նաև ջերմասեր ռոսլինի նկատմամբ, ինչպես pіdennyh շրջաններից քայլելը, օրինակ, vіdomі tyutyun, ogіrka, kvassola, բրինձ, boletus: Շղթաներից վերջինը «վերաբերում է կլիտիններում ջրային հավասարակշռության խանգարմանը և ելույթների փոխանակմանը, ինչպես նաև տվյալ ջերմաստիճանի հատուկ ներհոսքին։ Վիբրացիան՝ ձյան մեջ, օրինակ, ձմեռային բերքի մահը, որը դրանց վրա ձյան ծաղիկների զարգացման շնորհիվ: Ձյունից թովստիմ գնդակի տակ նկատվում են այլ ջերմաստիճաններ, ավելի ցածր կանչեր. Այդ գարնանը, երբ հողը սառած չէ, աճը ուժեղացնում է շնչառությունը և կենդանի ելույթների կորուստը։ Սրանով աճերը թուլանում են և հարձակվում սնկերի կողմից։

Այս եղանակով ծայրահեղ ջերմաստիճանների ներարկումը մեծացնում է ռոսլինների տարբեր հարակից հատկանիշների զարգացումը: Ջերմաստիճանի փոփոխությամբ, փոխազդեցության նորմերից դուրս, հնարավոր է օկրեմիի մասերի և, նավիտ, ամբողջ ցողային օրգանիզմի մահը։

Բարեխառն գոտու ցամաքային կենդանիների մեծ մասի զարգացման ցիկլը հարմարեցված է ցուրտ ձմեռների գոյությանը։ Այս պահին նրանք գտնվում են ոչ ակտիվ վիճակում։ Դա առաջին հերթին վերաբերում է միջատներին, որոնք թվային առումով գերակշռում են բոլոր մայրցամաքների կենդանական աշխարհում։ Սպասում են ձմեռային ժամանակին՝ լինելով անշարժ, կանգ առնելով զարգացման մեջ, հաճախ շատ ջուր կորցնելով։ Դիապաուզը կարող է առաջանալ տարբեր տեսակների մոտ՝ զարգացման տարբեր փուլերում՝ ձվեր, թրթուրներ, ձագուկներ և նույնիսկ հասուն փուլի փուլում: Անբարենպաստ պայմանների նկատմամբ դիմադրության նմանատիպ ձևերը բնորոշ են անողնաշարավորների մեծամասնությանը: Նույնիսկ ձկներն ու երկկենցաղները կարող են ձմեռը անցկացնել անշարժ՝ թաղված տիղմի մեջ։ Նմանատիպ երևույթներ նկատվում են նաև արևադարձային կլիմայական գոտիներում, միայն այն տարբերությամբ, որ կենդանիները դանդաղ կյանքի վիճակում են անցկացնում տարվա ամենաշոգ ժամանակը, որը սովորաբար համընկնում է ամենամեծ չորության հետ։ Միջատների և ձկների շրջանում տարածված է էստիվացիան կամ ձմեռումը։ Նրանցից ոմանք, բնական միջավայրի չորանալու պատճառով, ընկնում են «թակարդի» մեջ։ շատ արևադարձային հողային ճիճուներչոր սեզոնին նրանք նույնպես ընկնում են estivation. Նրանց համար հողի չորացումը ոչ միայն անբարենպաստ է, այլեւ հաճախ ճակատագրական։

Անցումը թմբիրի վիճակին հարմարվողական ռեակցիա է. գրեթե չգործող օրգանիզմը չի ենթարկվում վնասակար ազդեցության, չի սպառում էներգիա, ինչը թույլ է տալիս գոյատևել անբարենպաստ պայմաններում: Անցումային վիճակի անցնելիս մարմնում աստիճանաբար, դանդաղորեն տեղի են ունենում ֆիզիոլոգիական և կենսաքիմիական փոփոխություններ։

Անտարկտիդայի ձկները զգայուն են ջերմաստիճանի բարձրացման նկատմամբ (սատկում են + 6 °C-ում), հյուսվածքներում կուտակվում է կենսաբանական հակասառեցում՝ գլիկոպրոտեիններ, որոնք իջեցնում են հյուսվածքներում ջրի սառեցման կետը։ Մինչ ձմեռը բույսերը կուտակում են շաքարներ՝ AA, որոնք կապում են ջուրը։ Նվազում է պրոտոպլազմայի մածուցիկությունը և H2O-ի պարունակությունը։ Սա հանգեցնում է ջերմաստիճանի նվազմանը և բջիջներում հեղուկի սառեցմանը:

Թրթուրների մոտ գլիցերինը կուտակվում է հեմոլիմֆում և հյուսվածքներում, ինչը իջեցնում է հիպոթերմային կետը մինչև -27 ... -39 ° C: Բջիջներում բյուրեղացումը սկսվում է միայն -60 °C-ում:

Անտիֆրիզներ՝ գլիցերին, մոնոսաքարիդներ, սպիտակուցներ, գլիկոգեն (կրիոպաշտպանիչներ):

Ջրազրկում. ռոտիֆերի ջրազրկում մինչև -190 °C:

Ջերմակարգավորում. երբ ջերմաստիճանն իջնում է. մկանային ակտիվության պատճառով (թռչող միջատներ, օձ՝ ձվադրման շուրջ, մեղուների մոտ՝ սոցիալական կարգավորում՝ թափահարելով թեւերը, բոլորը միասին, միայնակ մեղուների մոտ՝ O2 սպառման ավելացում: Կենդանիների մոտ՝ հաճախակի շնչառություն Կրիաներ - թուքի գոլորշիացում, որով թրջում են գլխի մակերեսը, առջևի վերջույթները, մեզը ցողում հետևի վերջույթների ծայրին։

Հարմարվողական վարքագիծ. ընտրել առավել բարենպաստ միկրոկլիմա ունեցող վայր և փոխել դիրքերը (արևոտ վայրերից ստվեր): Խեցգետինը, ցույց տալով դրական ֆոտոտաքսիս, գնում է դեպի ծանծաղ ջուր (ջուրը տաքացնում է արևը), շոգ եղանակին գնում է դեպի խորություն՝ թաքնվելով փոսերում։ Մողեսը փորում է ավազի մեջ։

Հոմեոթերմները թռչուններն ու կաթնասուններն են (տաք արյուն):

Ներքին կայունության պահպանումը, մարմնի ջերմաստիճանը հաստատուն է, երբ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը փոխվում է: Կա ջերմային հոմեոստազ: Հոմեոստազը շրջակա միջավայրի հետ մարմնի դինամիկ հավասարակշռության վիճակ է, որի դեպքում մարմինը պահպանում է իր հատկությունները և կենսական գործառույթներ իրականացնելու ունակությունը փոփոխվող արտաքին պայմանների ֆոնին: Նյութափոխանակության բարձր մակարդակ՝ օձի օրական նյութափոխանակությունը 32 Ջ/կգ է, մարմոտը՝ 120 Ջ/կգ, նապաստակը 180 Ջ/կգ։

Արտաքին տաքացման արժեքը փոքր է, ապրում են էկզոտերմիկ կենսաքիմիական ռեակցիաների ժամանակ արտանետվող ներքին ջերմության շնորհիվ։ էնդոթերմիկ օրգանիզմներ. Միջին քաշի և միջին հասակի տղամարդու համար օրական անհրաժեշտ է ~ 8000 կՋ։

Մարմնի ջերմաստիճանը՝ թռչունների մոտ 41°C, կրծողների մոտ՝ 35-39°C, սմբակավորների մոտ՝ 35-39°C:

Ջերմակարգավորման մեխանիզմներ.

1. Քիմիական ջերմակարգավորում - նյութափոխանակության ռեակցիաների ջերմություն: Լյարդը և կմախքի մկանները ակտիվորեն ջերմություն են թողնում: Ջերմային արտադրությունը կարգավորվում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի և հորմոնների միջոցով (թիրոքսինը մեծացնում է նյութափոխանակության ռեակցիաների արագությունը):

2. Ջերմակարգավորիչ տոն - նյարդային ազդակների ազդեցության տակ:

Մանրաթելերի միկրոկծկումներ՝ սառը դող։ Գազի փոխանակումը բարձրանում է 300 - 400 °C-ով: Ձեռքերդ շփելը, ոտքերիդ հարվածելը և մարզվելը մեծացնում են նյութափոխանակության արագությունը և մարմնի ջերմաստիճանը բարձրանում:

3. Շագանակագույն ճարպային հյուսվածքի (մաշկի տակ, պարանոցի, կրծքավանդակի) օքսիդացում։ Կարևոր է քնելուց հետո կենդանիների ձմեռելու համար:

4. Ֆիզիկական t / r - ջերմամեկուսիչ ծածկոցներ (փետուրներ, մազեր, ենթամաշկային ճարպ):

Ջերմային փոխանցման մեխանիզմներ.

Ջերմային ջերմահաղորդություն,

Կոնվեկցիա,

Ճառագայթում,

Գոլորշիացում.

Ջերմային փոխանցումը կախված է M = moc - mbody-ից:

1. Խոնավության գոլորշիացում մարմնի մակերեւույթից, քրտնարտադրություն. Աճում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի բարձրացման և մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Բրդյա ծածկով կենդանիները լիզում են մարմինը։ Բերանի խոռոչի, վերին շնչուղիների լորձաթաղանթի մակերեսից խոնավության գոլորշիացում։ Արագ մակերեսային շնչառություն - պոլիպնոե: Ջերմություն ունեցող շներ րոպեում 300-400 շնչառություն րոպեում 20-40 շնչառություն արագությամբ: Թռչուններին բնորոշ է կոկորդի դողը՝ պարանոցի ստորին մասի տատանողական շարժումները (շնչառական ուղիների օդափոխություն)։

Տեսակների գոյության ջերմաստիճանի սահմանները. Ջերմաստիճանի տատանումներին դրանց հարմարվելու ուղիները.

Ջերմաստիճանը արտացոլում է ցանկացած համակարգում ատոմների և մոլեկուլների միջին կինետիկ արագությունը: Օրգանիզմների ջերմաստիճանը և, հետևաբար, բոլոր քիմիական ռեակցիաների արագությունը, որոնք կազմում են նյութափոխանակությունը, կախված են շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից:

Հետևաբար, կյանքի գոյության սահմանները այն ջերմաստիճաններն են, որոնցում հնարավոր է սպիտակուցների բնականոն կառուցվածքը և գործունեությունը, միջինը 0-ից + 50 ° C: Այնուամենայնիվ, մի շարք օրգանիզմներ ունեն մասնագիտացված ֆերմենտային համակարգեր և հարմարեցված են ակտիվ գոյությանը մարմնի ջերմաստիճանում, որը գերազանցում է այս սահմանները:

Սառը նախընտրող տեսակները դասակարգվում են որպես էկոլոգիական խումբ կրիոֆիլներ.Նրանք կարող են ակտիվ մնալ բջջային ջերմաստիճանում մինչև -8 ... -10 ° C, երբ նրանց մարմնի հեղուկները գտնվում են գերսառեցված վիճակում: Կրիոֆիլիան բնորոշ է ցամաքային օրգանիզմների տարբեր խմբերի ներկայացուցիչներին՝ բակտերիաներ, սնկեր, քարաքոսեր, մամուռներ, հոդվածոտանիներ և ցածր ջերմաստիճանում ապրող այլ արարածներ՝ տունդրայում, արկտիկական և Անտարկտիդայի անապատներԽմբին են պատկանում այն տեսակները, որոնց կյանքի օպտիմալ կյանքը սահմանափակվում է բարձր ջերմաստիճանի շրջանով. թերմոֆիլներ.Միկրոօրգանիզմների և կենդանիների շատ խմբեր առանձնանում են թերմոֆիլիայով, օրինակ՝ նեմատոդները, միջատների թրթուրները, տիզերը և չոր շրջաններում հողի մակերեսին հայտնաբերված այլ օրգանիզմներ, ինքնատաքացման ընթացքում քայքայվող օրգանական մնացորդները և այլն։

Կյանքի գոյության ջերմաստիճանի սահմանները մեծապես ընդլայնվում են՝ հաշվի առնելով շատ տեսակների տոկունությունը լատենտ վիճակում։ Որոշ բակտերիաների սպորները մի քանի րոպե դիմանում են մինչև +180°C տաքացմանը։ Լաբորատոր փորձարարական պայմաններում սերմերը, ծաղկափոշին և բույսերի սպորները, նեմատոդները, պտտվողները, նախակենդանիների կիստաները և մի շարք այլ օրգանիզմներ ջրազրկվելուց հետո դիմանում են բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճանի (մինչև -271,16 °C), այնուհետև վերադառնում ակտիվ կյանքի: Այս դեպքում ցիտոպլազմը դառնում է ավելի կոշտ, քան գրանիտը, բոլոր մոլեկուլները գտնվում են գրեթե լիակատար հանգստի վիճակում, և հնարավոր չեն ռեակցիաներ։ Մարմնի բոլոր կենսական գործընթացների կասեցումը կոչվում է կասեցված անիմացիա.Անաբիոզի վիճակից կենդանի էակները կարող են վերադառնալ բնականոն գործունեության միայն այն դեպքում, եթե նրանց բջիջներում մակրոմոլեկուլների կառուցվածքը չի խախտվել։

Էկոլոգիական էական խնդիր է անկայունությունը, ջերմաստիճանի փոփոխականությունը շրջակա օրգանիզմներմիջավայրը։ Ջերմաստիճանի փոփոխությունները հանգեցնում են նաև մակրոմոլեկուլների ստերեոքիմիական առանձնահատկությունների՝ սպիտակուցների երրորդական և չորրորդական կառուցվածքների, նուկլեինաթթուների կառուցվածքի, թաղանթների և բջջային այլ կառուցվածքների կազմակերպման:

Ջերմաստիճանի բարձրացումը մեծացնում է ակտիվացման էներգիա ունեցող մոլեկուլների թիվը։ Գործակիցը, որը ցույց է տալիս, թե քանի անգամ է փոխվում ռեակցիայի արագությունը, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է 10 ° C-ով, նշանակում է Q10: Քիմիական ռեակցիաների մեծ մասի համար այս գործակցի արժեքը 2-3 է (վանտ Հոֆի օրենք): Ջերմաստիճանի ուժեղ անկումն առաջացնում է նյութափոխանակության այնպիսի դանդաղման վտանգ, որում անհնար կլինի իրականացնել հիմնական կենսական գործառույթները։ Ջերմաստիճանի բարձրացմամբ նյութափոխանակության ավելցուկային աճը կարող է նաև օրգանիզմը դուրս հանել գործողության մեջ՝ ֆերմենտների ջերմային ոչնչացումից շատ առաջ, քանի որ սննդի և թթվածնի կարիքը կտրուկ աճում է, ինչը միշտ չէ, որ կարող է բավարարվել:

Քանի որ Կյուի արժեքը տարբեր կենսաքիմիական ռեակցիաների համար տարբեր է, ջերմաստիճանի փոփոխությունները կարող են մեծապես խաթարել նյութափոխանակության հավասարակշռությունը, եթե փոխկապակցված գործընթացների տեմպերը փոխվեն տարբեր ձևերով:

Էվոլյուցիայի ընթացքում կենդանի օրգանիզմները մշակել են մի շարք հարմարվողականություններ, որոնք թույլ են տալիս կարգավորել իրենց նյութափոխանակությունը, երբ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը փոխվում է: Սա ձեռք է բերվում երկու եղանակով. 1) տարբեր կենսաքիմիական և ֆիզիոլոգիական փոփոխություններ (կոմպլեկտի փոփոխություններ, ֆերմենտների կոնցենտրացիա և ակտիվություն, ջրազրկում, մարմնի լուծույթների սառեցման կետի իջեցում և այլն); 2) մարմնի ջերմաստիճանի պահպանումը շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանից ավելի կայուն մակարդակում, ինչը թույլ է տալիս շատ չխախտել կենսաքիմիական ռեակցիաների հաստատված ընթացքը.

Բջիջներում ջերմության առաջացման աղբյուրը երկու էկզոթերմիկ գործընթացներն են՝ օքսիդատիվ ռեակցիաները և ATP-ի պառակտումը: Երկրորդ գործընթացի ընթացքում թողարկված էներգիան, ինչպես հայտնի է, գնում է բջջի բոլոր աշխատանքային գործառույթների իրականացմանը, իսկ օքսիդացման էներգիան գնում է ATP-ի կրճատմանը։ Բայց երկու դեպքում էլ էներգիայի մի մասը, թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքի համաձայն, ցրվում է ջերմության տեսքով։ Կենդանի օրգանիզմների կողմից արտադրվող ջերմությունը որպես կենսաքիմիական ռեակցիաների կողմնակի արտադրանք կարող է ծառայել որպես նրանց մարմնի ջերմաստիճանի բարձրացման զգալի աղբյուր։

Այնուամենայնիվ, տեսակների մեծ մասի ներկայացուցիչները չունեն նյութափոխանակության բավականաչափ բարձր մակարդակ և չունեն ադապտացիաներ, որպեսզի պահպանեն ստացված ջերմությունը: Նրանց կենսական ակտիվությունն ու ակտիվությունը հիմնականում կախված են դրսից եկող ջերմությունից, իսկ մարմնի ջերմաստիճանից՝ ընթացքից։ արտաքին ջերմաստիճաններ. Այդպիսի օրգանիզմները կոչվում են պոիկիլոթերմիկ.Պոյկիլոթերմիան բնորոշ է բոլոր միկրոօրգանիզմներին, բույսերին, անողնաշարավորներին և ակորդատների մի զգալի մասին։

Հոմեոթերմիկկենդանիները կարողանում են պահպանել կայունությունը օպտիմալ ջերմաստիճանմարմինը՝ անկախ ջերմաստիճանից։

Հոմեոթերմիան բնորոշ է միայն ողնաշարավորների երկու ամենաբարձր դասերի՝ թռչունների և կաթնասունների ներկայացուցիչներին։ Հոմիոթերմիայի առանձնահատուկ դեպքը` hegeroherlshya - բնորոշ է այն կենդանիներին, որոնք տարվա անբարենպաստ ժամանակահատվածում ընկնում են ձմեռման կամ թմրության մեջ: Ակտիվ վիճակում նրանք պահպանում են մարմնի բարձր ջերմաստիճան, իսկ ոչ ակտիվ վիճակում՝ ցածր, որն ուղեկցվում է նյութափոխանակության դանդաղումով։ Սրանք գոֆերներ են, ոզնիներ, ոզնիներ, չղջիկները, ննջարան, սվիֆթներ, կոլիբրիներ և այլն։ Տարբեր տեսակներ ունեն տարբեր մեխանիզմներ, որոնք ապահովում են դրանց ջերմային հավասարակշռությունը և ջերմաստիճանի կարգավորումը։ Դրանք կախված են ինչպես խմբի կազմակերպման էվոլյուցիոն մակարդակից, այնպես էլ տեսակների կենսակերպից։

Արդյունավետ ջերմաստիճաններ պոիկիլոթերմիկ օրգանիզմների զարգացման համար. Բույսերի և պոիկիլոթերմիկ կենդանիների աճի և զարգացման տեմպերի կախվածությունը արտաքին ջերմաստիճանից թույլ է տալիս հաշվարկել նրանց կյանքի ցիկլի անցման արագությունը. կոնկրետ պայմաններ. Սառը ճնշումից հետո յուրաքանչյուր տեսակի համար նորմալ նյութափոխանակությունը վերականգնվում է։prkորոշակի ջերմաստիճան, որը կոչվում էզարգացման ջերմաստիճանի շեմը. Որքան շատ է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը գերազանցում շեմը, այնքան ավելի ինտենսիվ է ընթանում զարգացումը և, հետևաբար, այնքան շուտ է ավարտվում առանձին փուլերի անցումը և օրգանիզմի ողջ կյանքի ցիկլը։

Այսպիսով, զարգացման գենետիկական ծրագրի իրականացման համար պոիկիլոթերմիկ օրգանիզմներին անհրաժեշտ է որոշակի քանակությամբ ջերմություն ստանալ դրսից։ Այս ջերմությունը չափվում է արդյունավետ ջերմաստիճանների գումարով: Տակարդյունավետ ջերմաստիճան հասկանալ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի և օրգանիզմների զարգացման ջերմաստիճանի շեմի տարբերությունը: Յուրաքանչյուր տեսակի համար այն ունի վերին սահմաններ, քանի որ չափազանց բարձր ջերմաստիճանն այլևս չի խթանում, այլ արգելակում է զարգացումը:

Ե՛վ զարգացման շեմը, և՛ արդյունավետ ջերմաստիճանների գումարը տարբեր են յուրաքանչյուր տեսակի համար: Դրանք կախված են կյանքի պայմաններին տեսակի պատմական հարմարվողականությունից։ Բույսերի սերմերի համար բարեխառն կլիմաօրինակ՝ ոլոռ, երեքնուկ, զարգացման շեմը ցածր է. դրանց բողբոջումը սկսվում է հողի 0-ից +1 ° C ջերմաստիճանում; ավելի շատ հարավային մշակաբույսեր՝ եգիպտացորեն և կորեկ, սկսում են բողբոջել միայն + 8 ... + 10 ° С ջերմաստիճանում, իսկ արմավենու սերմերը պետք է հողը տաքացնեն մինչև + 30 ° С՝ զարգացումը սկսելու համար:

Արդյունավետ ջերմաստիճանների գումարը հաշվարկվում է բանաձևով.

որտեղ X- արդյունավետ ջերմաստիճանների գումարը, Г - շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, ԻՑ- զարգացման շեմային ջերմաստիճանը և տզարգացման շեմից բարձր ջերմաստիճան ունեցող ժամերի կամ օրերի քանակն է:

Իմանալով ջերմաստիճանի միջին ընթացքը ցանկացած տարածաշրջանում, հնարավոր է հաշվարկել որոշակի փուլի տեսքը կամ մեզ հետաքրքրող տեսակների հնարավոր սերունդների քանակը։ Այսպիսով, Հյուսիսային Ուկրաինայի կլիմայական պայմաններում ցեցի միայն մեկ սերունդ կարող է բազմանալ, իսկ Ուկրաինայի հարավում՝ մինչև երեքը, ինչը պետք է հաշվի առնել այգիները վնասատուներից պաշտպանելու միջոցառումներ մշակելիս: Բույսերի ծաղկման ժամանակը կախված է այն ժամանակահատվածից, որի համար նրանք ստանում են պահանջվող ջերմաստիճանների գումարը: Օրինակ, Լենինգրադի մոտ կոլտֆոտի ծաղկման համար արդյունավետ ջերմաստիճանների գումարը կազմում է 77, օքսալիսը` 453, ելակը` 500, իսկ դեղին ակացիան` 700 ° C:

Արդյունավետ ջերմաստիճանների գումարը, որին պետք է հասնել կյանքի ցիկլը ավարտելու համար, հաճախ սահմանափակում է տեսակների աշխարհագրական բաշխվածությունը: Օրինակ՝ փայտային բուսականության հյուսիսային սահմանը մոտավորապես համընկնում է հուլիսյան իզոթերմների հետ + 10 ... + 12°C: Հյուսիսում ծառերի զարգացման համար այլեւս բավարար ջերմություն չկա, իսկ անտառային գոտին փոխարինվում է ծառազուրկ տունդրայով։

Արդյունավետ ջերմաստիճանների հաշվարկները անհրաժեշտ են գյուղատնտեսության և անտառային պրակտիկայում, վնասատուների դեմ պայքարի, նոր տեսակների ներմուծման և այլնի համար: Դրանք առաջին, մոտավոր հիմք են տալիս: կանխատեսումներ անելու համար։ Այնուամենայնիվ, շատ այլ գործոններ ազդում են օրգանիզմների բաշխման և զարգացման վրա, ուստի իրականում ջերմաստիճանից կախվածությունն ավելի բարդ է ստացվում:

Ջերմաստիճանի տատանումների մեծ տիրույթ - տարբերակիչ հատկանիշգրունտային միջավայր. Ցամաքային տարածքների մեծ մասում օրական և տարեկան ջերմաստիճանի ամպլիտուդները տասնյակ աստիճանի են: Նույնիսկ խոնավ արևադարձային շրջաններում, որտեղ միջին ամսական ջերմաստիճանը տարվա ընթացքում տատանվում է ոչ ավելի, քան 1-2°C, օրական տարբերությունները շատ ավելի մեծ են: Կոնգոյի ավազանում միջինը 10-12°C է (առավելագույնը՝ +36, նվազագույնը՝ +18°C): Օդի ջերմաստիճանի փոփոխությունները հատկապես զգալի են ենթաբևեռ մայրցամաքային շրջաններում և անապատներում։ Յակուտսկի շրջակայքում հունվարի օդի միջին ջերմաստիճանը -43°C է, հուլիսի միջին ջերմաստիճանը +19°C է, իսկ տարեկան միջակայքը -64-ից +35°C է, այսինքն՝ մոտ 100°C։ Միջին Ասիայի անապատներում օդի ջերմաստիճանի սեզոնային միջակայքը 68-77 °C է, իսկ օրականը՝ 25-38 °C։ Հողի մակերեսի վրա այս տատանումները էլ ավելի նշանակալի են։

Ցամաքային բնակիչների միջավայրում ջերմաստիճանի փոփոխությունների դիմադրությունը շատ տարբեր է՝ կախված նրանց բնակության կոնկրետ միջավայրից: Այնուամենայնիվ, ընդհանուր առմամբ, ցամաքային օրգանիզմները շատ ավելի էվրիթերմիկ են, քան ջրայինները։

Հողային բույսերի ջերմաստիճանի հարմարեցումներ. Բույսերը, լինելով անշարժ օրգանիզմներ, պետք է գոյություն ունենան այն ջերմային ռեժիմի ներքո, որը ստեղծվում է դրանց աճի վայրերում։ Չափավոր ցուրտ և չափավոր տաք գոտիների բարձր բույսերը էվրիթերմային են։ Նրանք հանդուրժում են ջերմաստիճանի տատանումները ակտիվ վիճակում, հասնելով 60 ° C-ի: Եթե հաշվի առնենք թաքնված վիճակը, ապա այս ամպլիտուդը կարող է աճել մինչև 90 °C կամ ավելի: Օրինակ՝ Վերխոյանսկի և Օյմյակոնի մոտ, դահուրյան խեժը դիմանում է ձմեռային սառնամանիքին մինչև -70°C։ Անտառային բույսերը ստենոթերմիկ են։ Նրանք չեն հանդուրժում ջերմային ռեժիմի վատթարացումը, և նույնիսկ +5 ... + 8 ° С դրական ջերմաստիճանը նրանց համար ճակատագրական է: Նույնիսկ ավելի ստենոտերմային են որոշ կրիոֆիլ կանաչ և դիատոմային ջրիմուռներ լեռնաշխարհի բևեռային սառույցներում և ձնադաշտերում, որոնք ապրում են միայն մոտ 0°C ջերմաստիճանում:

Բույսերի ջերմային ռեժիմը խիստ փոփոխական է։ Բույսերի միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխություններին հարմարվելու հիմնական ուղիներն են կենսաքիմիական, ֆիզիոլոգիական և որոշ ձևաբանական վերադասավորումները։ Բույսերը բնութագրվում են սեփական ջերմաստիճանը կարգավորելու շատ վատ ունակությամբ: Նյութափոխանակության գործընթացում առաջացող ջերմությունը՝ ներթափանցման համար իր թափոնների, մեծ ճառագայթող մակերեսի և անկատար կարգավորիչ մեխանիզմների պատճառով, արագորեն արտանետվում է շրջակա միջավայր: Բույսերի կյանքում առաջնային նշանակություն ունի դրսից ստացվող ջերմությունը։ Այնուամենայնիվ, բույսի մարմնի և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանների համընկնումը պետք է համարել բացառություն, քան կանոն, ջերմության արտադրության և արտանետման տեմպերի տարբերության պատճառով:

Արեգակի ճառագայթներով տաքանալու պատճառով բույսի ջերմաստիճանը կարող է ավելի բարձր լինել, քան շրջակա օդի և հողի ջերմաստիճանը։ Երբեմն այս տարբերությունը հասնում է 24 ° C-ի, ինչպես, օրինակ, բարձաձև կակտուսը Tephrocactus floccosus, որը աճում է պերուական Անդերում մոտ 4000 մ բարձրության վրա: Ուժեղ թրթռումով բույսի ջերմաստիճանը դառնում է ավելի ցածր, քան օդի ջերմաստիճանը: Ստոմատների միջոցով ներթափանցումը բույսերի կողմից կարգավորվող գործընթաց է: Օդի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ այն մեծանում է, եթե հնարավոր է արագ ջուր մատակարարել տերեւներին։ Սա փրկում է բույսը գերտաքացումից՝ իջեցնելով նրա ջերմաստիճանը 4-6, իսկ երբեմն՝ 10-15 ° C-ով։

Բույսի տարբեր օրգանների ջերմաստիճանը տարբեր է` կախված նրանց գտնվելու վայրից` ներթափանցող ճառագայթների և տարբեր աստիճանի տաքացման օդի շերտերի համեմատ: Հողի մակերեսի և օդի մակերեսային շերտի ջերմությունը հատկապես կարևոր է տունդրայի և ալպիական բույսերի համար։ Արկտիկական և բարձրլեռնային բույսերի սկուտը, վանդակաճաղը և բարձիկի աճի ձևերը, վարդերի և կիսավարդի ընձյուղների տերևների սեղմումը ենթաշերտին կարելի է համարել որպես դրանց հարմարեցում. լավագույն օգտագործումըջերմություն այն պայմաններում, որտեղ դա բավարար չէ.

Փոփոխական ամպամածությամբ օրերին բույսերի վերգետնյա օրգանները ջերմաստիճանի կտրուկ անկումներ են ունենում։ Օրինակ, սիբիրյան կաղնու անտառի էֆեմերոիդում, երբ ամպերը ծածկում են արևը, տերևների ջերմաստիճանը կարող է իջնել + 25 ... + 27-ից մինչև + 10 ... + 15_ ° C, իսկ հետո, երբ բույսերը կրկին լուսավորված արևով, այն բարձրանում է նախորդ մակարդակին: Ամպամած եղանակին տերևների և ծաղիկների ջերմաստիճանը մոտ է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանին և հաճախ մի քանի աստիճանով ցածր: Շատ բույսերում ջերմաստիճանի տարբերությունը նկատելի է նույնիսկ նույն տերևի ներսում։ Սովորաբար տերևների վերին մասը և ծայրերը ավելի սառն են, հետևաբար գիշերային հովացման ժամանակ այս վայրերում առաջին հերթին ցող է խտանում և առաջանում ցրտահարություն։

Ցածր գիշերային և ցերեկային ավելի բարձր ջերմաստիճանների (թերմոպերիոդիզմ) փոփոխականությունը բարենպաստ է շատ տեսակների համար։ Մայրցամաքային շրջանների բույսերը լավագույնս աճում են, եթե ամենօրյա տատանումների ամպլիտուդը 10-15 ° C է, բարեխառն գոտու բույսերի մեծ մասը՝ 5-10 ° C ամպլիտուդով, արևադարձային՝ ընդամենը 3 ° C ամպլիտուդով, իսկ որոշները. դրանք (բրդյա ծառ, շաքարեղեգ, գետնանուշ) - առանց ամենօրյա ջերմաստիճանի ռիթմի:

AT տարբեր փուլերՕնտոգենեզի պահանջները ջերմության համար տարբեր են: AT բարեխառն գոտիՍերմերի բողբոջումը սովորաբար տեղի է ունենում ավելի ցածր ջերմաստիճանում, քան ծաղկումը, իսկ ծաղկման համար պահանջվում է ավելի բարձր ջերմաստիճան, քան պտղի հասունացումը:

Ըստ ջերմության ծայրահեղ անբավարարության պայմաններին բույսերի հարմարվելու աստիճանի՝ կարելի է առանձնացնել երեք խումբ.

1) ոչ ցրտադիմացկուն բույսեր՝ խիստ վնասված կամ սպանված ջրի սառեցման կետից բարձր ջերմաստիճանում: Մահը կապված է ֆերմենտների ապաակտիվացման, նուկլեինաթթուների և սպիտակուցների նյութափոխանակության խանգարման, թաղանթների թափանցելիության և ասիմիլատների հոսքի դադարեցման հետ։ Սրանք արևադարձային անձրևային անտառների բույսեր են, տաք ծովերի ջրիմուռներ.

2) ոչ ցրտադիմացկուն բույսեր - հանդուրժում են ցածր ջերմաստիճանը, բայց մահանում են հենց որ հյուսվածքներում սկսում է սառույց առաջանալ: Սառը սեզոնի սկիզբով նրանք մեծացնում են օսմոտիկ ակտիվ նյութերի կոնցենտրացիան բջջային հյութում և ցիտոպլազմայում, ինչը սառեցման կետն իջեցնում է մինչև -5 ... -7 ° C: Բջիջներում ջուրը կարող է սառչել մինչև սառույցը առանց անմիջապես սառույցի առաջացման: Գերսառեցված վիճակն անկայուն է և ամենից հաճախ տևում է մի քանի ժամ, ինչը, սակայն, թույլ է տալիս բույսերին դիմանալ ցրտահարությանը։ Սրանք մշտադալար մերձարևադարձային տեսակներ են: Աճող սեզոնի ընթացքում բոլոր տերևավոր բույսերը ցրտադիմացկուն չեն.

3) սառցադիմացկուն, կամ ցրտադիմացկուն բույսեր - աճում են սեզոնային կլիմայով, ցուրտ ձմեռներով տարածքներում: Խիստ սառնամանիքների ժամանակ ծառերի և թփերի վերգետնյա օրգանները սառչում են, բայց այնուամենայնիվ մնում են կենսունակ:

Բույսերը ցրտահարության տեղափոխման համար պատրաստվում են աստիճանաբար՝ աճի գործընթացների ավարտից հետո ենթարկվելով նախնական կարծրացման։ Պնդացումը բաղկացած է բջիջներում շաքարների (մինչև 20-30%), ածխաջրերի ածանցյալների, որոշ ամինաթթուների և ջուրը կապող այլ պաշտպանիչ նյութերի կուտակումից։ Միևնույն ժամանակ, բջիջների ցրտահարության դիմադրությունը մեծանում է, քանի որ կապակցված ջուրն ավելի դժվար է դուրս հանել հյուսվածքներում ձևավորված սառցե բյուրեղներով: Ուլտրակառուցվածքները և ֆերմենտները վերադասավորվում են այնպես, որ բջիջները հանդուրժում են սառույցի ձևավորման հետ կապված ջրազրկումը:

Մեջտեղում և հատկապես ձմռան վերջում հալոցքները հանգեցնում են ցրտահարության նկատմամբ բույսերի դիմադրության արագ նվազմանը։ Ձմեռային քնելու ավարտից հետո կարծրացումը կորչում է։ Գարնանային սառնամանիքները, որոնք հանկարծակի են գալիս, կարող են վնասել ընձյուղներին, որոնք սկսել են աճել, և հատկապես ծաղիկներին, նույնիսկ ցրտադիմացկուն բույսերում:

Ըստ բարձր ջերմաստիճաններին հարմարվելու աստիճանի՝ կարելի է առանձնացնել օրգանիզմների հետևյալ խմբերը.

1) ոչ ջերմակայուն տեսակներ - վնասված արդեն + 30 ... + 40 ° C ջերմաստիճանում (էուկարիոտիկ ջրիմուռներ, ջրային ծաղկում, ցամաքային մեսոֆիտներ);

2) ջերմակայուն էուկարիոտներ՝ ուժեղ ինսոլյացիայով չոր բնակավայրերի բույսեր (տափաստաններ, անապատներ, սավաննաներ, չոր մերձարևադարձային գոտիներ և այլն); հանդուրժել կես ժամ տաքացումը մինչև + 50 ... + 60 ° С;

3) ջերմակայուն պրոկարիոտներ՝ թերմոֆիլ բակտերիաներ և կապույտ-կանաչ ջրիմուռների որոշ տեսակներ, կարող են ապրել տաք աղբյուրներում + 85 ... + 90 ° С ջերմաստիճանում:

Որոշ բույսեր պարբերաբար տուժում են հրդեհներից, երբ ջերմաստիճանը կարճ ժամանակով բարձրանում է հարյուրավոր աստիճանի: Հրդեհները հատկապես հաճախ են սավաննաներում, չոր կարծր անտառներում և թփուտներում, ինչպիսին է շապարալը: Կա բույսերի խումբ պիրոֆիտներ,հրակայուն. Սավաննայի ծառերն իրենց բների վրա ունեն հաստ կեղև՝ ներծծված հրակայուն նյութերով, որը հուսալիորեն պաշտպանում է ներքին հյուսվածքները։ Պիրոֆիտների պտուղները և սերմերը ունեն հաստ, հաճախ սպիտակեցված ծածկույթներ, որոնք ճաքում են, երբ այրվում են կրակով:

Ամենատարածված ադապտացիաները, որոնք հնարավորություն են տալիս խուսափել գերտաքացումից, պրոտոպլաստի ջերմային կայունության բարձրացումն է՝ կարծրացման, մարմնի սառեցման հետևանքով թրթռման ավելացմամբ, բույսի փայլուն մակերևույթի պատճառով ընկած ճառագայթների արտացոլմամբ և ցրմամբ: տերևները կամ բաց մազիկների խիտ թավոտությունը և տաքացած տարածքի այս կամ այն ձևի նվազումը։ Շատերը արեւադարձային բույսերլոբազգիների ընտանիքից, +35 ° C-ից բարձր օդի ջերմաստիճանում, տերևների բարդ տերևները ծալվում են, ինչը կրկնակի նվազեցնում է ճառագայթման կլանումը: Ամառային ուժեղ մեկուսացման պայմաններում աճող կարծր փայտանյութի անտառների և թփերի խմբերում տերևները շրջվում են դեպի կեսօրվա արևը, ինչը օգնում է խուսափել գերտաքացումից:

Կենդանիների ջերմաստիճանի հարմարվողականությունը. Ի տարբերություն բույսերի, մկաններով կենդանիները շատ ավելի շատ են արտադրում իրենց ներքին ջերմությունը: Մկանների կծկման ժամանակ շատ ավելի շատ ջերմային էներգիա է արտազատվում, քան ցանկացած այլ օրգանների և հյուսվածքների աշխատանքի ժամանակ, քանի որ մկանային աշխատանք կատարելու համար քիմիական էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը համեմատաբար ցածր է: Որքան ուժեղ և ակտիվ է մկանային համակարգը, այնքան ավելի շատ ջերմություն կարող է առաջացնել կենդանին: Բույսերի համեմատ կենդանիներն ունեն ավելի բազմազան հնարավորություններ՝ մշտապես կամ ժամանակավորապես կարգավորելու սեփական մարմնի ջերմաստիճանը: Կենդանիների ջերմաստիճանի հարմարեցման հիմնական ուղիները հետեւյալն են.

1) քիմիական ջերմակարգավորում՝ ջերմության արտադրության ակտիվ աճ՝ ի պատասխան շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի նվազման.

2) ֆիզիկական ջերմակարգավորում՝ ջերմության փոխանցման մակարդակի փոփոխություն, ջերմությունը պահպանելու կամ, ընդհակառակը, դրա ավելցուկը ցրելու կարողությունը։ Ֆիզիկական ջերմակարգավորումն իրականացվում է կենդանիների կառուցվածքի հատուկ անատոմիական և մորֆոլոգիական առանձնահատկությունների պատճառով՝ մազեր և փետուրներ, շրջանառու համակարգի սարքերի մանրամասներ, ճարպային պաշարների բաշխում, գոլորշիացնող ջերմության փոխանցման հնարավորություն և այլն;

3) օրգանիզմների վարքագիծը. Տիեզերքում շարժվելով կամ ավելի բարդ ձևերով փոխելով իրենց վարքագիծը՝ կենդանիները կարող են ակտիվորեն խուսափել ծայրահեղ ջերմաստիճանից։ Շատ կենդանիների համար վարքագիծը ջերմային հավասարակշռությունը պահպանելու գրեթե միակ և շատ արդյունավետ միջոցն է:

Պոյկիլոթերմիկ կենդանիներն ունեն նյութափոխանակության ավելի ցածր արագություն, քան հոմոիոթերմ կենդանիները, նույնիսկ մարմնի նույն ջերմաստիճանում: Օրինակ, անապատային իգուանան + 37 ° C ջերմաստիճանում 7 անգամ ավելի քիչ թթվածին է սպառում, քան նույն չափի կրծողները: Սեփական ջերմության փոխանակման նվազեցված մակարդակի պատճառով պոիկիլոթերմիկ կենդանիները քիչ են արտադրում և, հետևաբար, քիմիական ջերմակարգավորման նրանց հնարավորությունները աննշան են: Ֆիզիկական ջերմակարգավորումը նույնպես թույլ է զարգացած։ Պոյկիլոթերմների համար հատկապես դժվար է դիմակայել ջերմության բացակայությանը։ Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի նվազմամբ բոլոր կենսական գործընթացները զգալիորեն դանդաղում են, և կենդանիները ընկնում են թմբիրի մեջ: Նման ոչ ակտիվ վիճակում նրանք ունեն բարձր ցրտադիմացկունություն, որն ապահովվում է հիմնականում կենսաքիմիական ադապտացիաներով։ Գործունեության անցնելու համար կենդանիները նախ պետք է որոշակի քանակությամբ ջերմություն ստանան դրսից:

Որոշակի սահմաններում պոիկիլոթերմիկ կենդանիները կարողանում են կարգավորել արտաքին ջերմության հոսքը դեպի օրգանիզմ՝ արագացնելով տաքացումը կամ հակառակը՝ խուսափելով գերտաքացումից։ Պոյկիլոթերմիկ կենդանիների մարմնի ջերմաստիճանը կարգավորելու հիմնական ուղիները վարքագծային են՝ կեցվածքի փոփոխություն, բարենպաստ միկրոկլիմայական պայմանների ակտիվ որոնում, միջավայրի փոփոխություն, վարքի մի շարք մասնագիտացված ձևեր, որոնք ուղղված են շրջակա միջավայրի պայմանների պահպանմանը և ցանկալի միկրոկլիմայի ստեղծմանը (փորում անցքեր, կառուցման բներ և այլն):

Կեցվածքը փոխելով՝ կենդանին կարող է մեծացնել կամ նվազեցնել մարմնի տաքացումը արեգակնային ճառագայթման պատճառով։ Օրինակ, անապատի մորեխը մարմնի լայն կողային մակերեսը բացահայտում է արևի ճառագայթները առավոտյան զով ժամերին, իսկ նեղ թիկունքային մակերեսը՝ կեսօրին։ Ծայրահեղ շոգին կենդանիները թաքնվում են ստվերում, թաքնվում փոսերում։ Օրվա ընթացքում անապատում, օրինակ, մողեսների և օձերի որոշ տեսակներ բարձրանում են թփերի վրա՝ խուսափելով հողի տաք մակերեսի հետ շփումից։ Ձմռանը շատ կենդանիներ ապաստան են փնտրում, որտեղ ջերմաստիճանի ընթացքն ավելի հարթ է, քան բաց միջավայրերում: Սոցիալական միջատների վարքագծի ձևերն էլ ավելի բարդ են՝ մեղուներ, մրջյուններ, տերմիտներ, որոնք իրենց ներսում բներ են կառուցում լավ կարգավորվող ջերմաստիճանով, միջատների գործունեության ընթացքում գրեթե հաստատուն։

Որոշ տեսակների մոտ նշվել է նաև քիմիական ջերմակարգավորման ունակություն: Շատ պոիկիլոթերմիկ կենդանիներ կարողանում են պահպանել մարմնի օպտիմալ ջերմաստիճանը մկանների աշխատանքի շնորհիվ, սակայն, ֆիզիկական ակտիվության դադարեցմամբ, ջերմությունը դադարում է արտադրվել և արագորեն ցրվում է մարմնից ֆիզիկական ջերմակարգավորման մեխանիզմների անկատարության պատճառով: Օրինակ՝ իշամեղուները մարմինը տաքացնում են մկանների հատուկ կծկումներով՝ դողով - մինչև + 32 ... + 33 ° C, ինչը հնարավորություն է տալիս նրանց հանել և կերակրել զով եղանակին:

Որոշ տեսակների մոտ կան նաև հարմարվողականություններ՝ նվազեցնելու կամ մեծացնելու ջերմության փոխանցումը, այսինքն՝ ֆիզիկական ջերմակարգավորման սկզբնաղբյուրները։ Մի շարք կենդանիներ խուսափում են գերտաքացումից՝ մեծացնելով ջերմության կորուստը գոլորշիացման միջոցով։ Գորտը ցամաքում +20°C-ում կորցնում է ժամում 7770 Ջ, ինչը 300 անգամ ավելի է, քան սեփական ջերմության արտադրությունը։ Շատ սողուններ, երբ ջերմաստիճանը մոտենում է վերին կրիտիկականին, սկսում են ծանր շնչել կամ բերանը բաց պահել՝ մեծացնելով ջրի վերադարձը լորձաթաղանթներից։

Հոմեոթերմիան առաջացել է պոիկիլոթերմիայից՝ բարելավելով ջերմափոխանցումը կարգավորելու մեթոդները։ Նման կարգավորման ունակությունը թույլ է արտահայտված երիտասարդ կաթնասունների և բնադրի մեջ և լիովին դրսևորվում է միայն հասուն վիճակում։

Չափահաս հոմիոթերմիկ կենդանիները բնութագրվում են ջերմության մուտքի և ելքի այնպիսի արդյունավետ կարգավորմամբ, որ թույլ է տալիս պահպանել մարմնի մշտական օպտիմալ ջերմաստիճան բոլոր եղանակներին: Յուրաքանչյուր տեսակի ջերմակարգավորման մեխանիզմները բազմաթիվ են և բազմազան: Սա ապահովում է մարմնի ջերմաստիճանի պահպանման մեխանիզմի ավելի մեծ հուսալիություն: Այդպիսին հյուսիսի բնակիչները, ինչպես արկտիկական աղվեսը, սպիտակ նապաստակը, տունդրային կաքավը, սովորաբար կենսական և ակտիվ են նույնիսկ ամենաուժեղ ցրտահարությունների ժամանակ, երբ օդի և մարմնի ջերմաստիճանի տարբերությունը 70 ° C-ից ավելի է:

Հոմիոթերմային կենդանիների չափազանց բարձր դիմադրությունը գերտաքացման նկատմամբ փայլուն կերպով ցուցադրվել է մոտ երկու հարյուր տարի առաջ Անգլիայում բժիշկ Ք. Բլագդենի փորձի ժամանակ: Մի քանի ընկերների և շան հետ միասին նա 45 րոպե անցկացրեց չոր խցիկում +126°C ջերմաստիճանի պայմաններում՝ առանց առողջական ազդեցության։ Միաժամանակ խցիկ տարված մսի կտորը պարզվեց, որ խաշած է, և սառը ջուրը, որի գոլորշիացումը կանխում էր յուղի շերտը, տաքացնում էին մինչև եռալ։

Ջերմ արյուն ունեցող կենդանիները քիմիական ջերմակարգավորման շատ բարձր ունակություն ունեն։ Դրանք բնութագրվում են նյութափոխանակության բարձր արագությամբ և մեծ քանակությամբ ջերմության արտադրությամբ։

Ի տարբերություն պոիկիլոթերմային պրոցեսների, հոմիոթերմային կենդանիների օրգանիզմում ցրտի ազդեցության տակ օքսիդատիվ պրոցեսները չեն թուլանում, այլ ուժեղանում են հատկապես կմախքի մկաններում։ Շատ կենդանիների մոտ մկանային ցնցումներ են նշվում, ինչը հանգեցնում է լրացուցիչ ջերմության արտազատմանը: Բացի այդ, մկանների և շատ այլ հյուսվածքների բջիջները ջերմություն են արտանետում նույնիսկ առանց աշխատանքային գործառույթների իրականացման՝ անցնելով հատուկ ջերմակարգավորիչ տոնուսի վիճակի։ Մկանների կծկման և ջերմակարգավորիչ բջջային տոնուսի ջերմային ազդեցությունը կտրուկ աճում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի նվազման հետ:

Երբ լրացուցիչ ջերմություն է արտադրվում, լիպիդային նյութափոխանակությունը հատկապես ուժեղանում է, քանի որ չեզոք ճարպերը պարունակում են քիմիական էներգիայի հիմնական մատակարարումը: Հետեւաբար, կենդանիների ճարպային պաշարները ապահովում են ավելի լավ ջերմակարգավորում: Կաթնասունները նույնիսկ ունեն մասնագիտացված շագանակագույն ճարպային հյուսվածք, որում ամբողջ ազատված քիմիական էներգիան, փոխանակ ATP կապերի վերածվելու, ջերմության տեսքով ցրվում է, այսինքն՝ գնում է մարմինը տաքացնելու: Շագանակագույն ճարպային հյուսվածքն առավել զարգացած է ցուրտ կլիմայական կենդանիների մոտ:

Ջերմության արտադրության ավելացման պատճառով ջերմաստիճանի պահպանումը պահանջում է էներգիայի մեծ ծախս, հետևաբար, քիմիական ջերմակարգավորման բարձրացմամբ, կենդանիները կամ մեծ քանակությամբ սննդի կարիք ունեն, կամ ծախսում են ավելի վաղ կուտակված շատ ճարպային պաշարներ: Օրինակ՝ փոքրիկ խոզուկն ունի բացառիկ բարձր նյութափոխանակության արագություն։ Քնի և ակտիվության շատ կարճ ժամանակահատվածների փոփոխման ժամանակ նա ակտիվ է օրվա ցանկացած ժամի, ձմռանը չի ձմեռում և օրական ուտում է իր քաշից 4 անգամ ավելի: Սրտի բաբախյունը րոպեում մինչև 1000 զարկ է: Նմանապես, թռչունները, որոնք մնում են ձմռանը, շատ ուտելիքի կարիք ունեն. նրանք վախենում են ոչ այնքան ցրտից, որքան սովից։ Այսպիսով, եղևնի և սոճու սերմերի լավ բերքի դեպքում ձմռանը խաչմերուկները նույնիսկ ձագեր են բուծում:

Քիմիական ջերմակարգավորման ուժեղացումը, հետևաբար, ունի իր սահմանները՝ պայմանավորված սնունդ ստանալու հնարավորությամբ։

Ձմռանը սննդի պակասի դեպքում ջերմակարգավորման այս տեսակը էկոլոգիապես անբարենպաստ է: Օրինակ՝ այն թույլ է զարգացած բոլոր կենդանիների մոտ, որոնք ապրում են Արկտիկայի շրջանից դուրս՝ արկտիկական աղվեսներ, ծովացուլեր, փոկեր, բևեռային արջեր, հյուսիսային եղջերուև այլն: Արևադարձային շրջանների բնակիչների համար քիմիական ջերմակարգավորումը նույնպես բնորոշ չէ, քանի որ նրանք գործնականում լրացուցիչ ջերմության արտադրության կարիք չունեն:

Ֆիզիկական ջերմակարգավորումը էկոլոգիապես ավելի շահավետ է, քանի որ ցրտին հարմարվելը իրականացվում է ոչ թե լրացուցիչ ջերմության արտադրության, այլ կենդանու օրգանիզմում դրա պահպանման շնորհիվ: Բացի այդ, հնարավոր է պաշտպանվել գերտաքացումից՝ ուժեղացնելով ջերմության փոխանցումը դեպի արտաքին միջավայր: Կաթնասունների ֆիլոգենետիկ շարքում՝ միջատակերներից մինչև չղջիկներ, կրծողներ և գիշատիչներ, ֆիզիկական ջերմակարգավորման մեխանիզմները դառնում են ավելի ու ավելի կատարյալ և բազմազան: Դրանք ներառում են մաշկի արյունատար անոթների ռեֆլեքսային սեղմումը և ընդլայնումը, ինչը փոխում է նրա ջերմային հաղորդունակությունը, մորթի և փետուր ծածկույթի ջերմամեկուսիչ հատկությունների փոփոխությունը, առանձին օրգանների արյան մատակարարման հակահոսանքի ջերմափոխանակումը և գոլորշիացնող ջերմափոխանակության կարգավորումը։ .

Կաթնասունների հաստ մորթին, փետուրները և հատկապես թռչունների ծածկույթը հնարավորություն են տալիս մարմնի շուրջ օդի շերտ պահել կենդանու մարմնի ջերմաստիճանին մոտ և դրանով իսկ նվազեցնելով արտաքին միջավայրի ջերմային ճառագայթումը: Ջերմափոխանակությունը կարգավորվում է մազերի և փետուրների թեքությամբ, մորթու և փետրածածկույթի սեզոնային փոփոխությամբ։ Արկտիկայի կենդանիների ձմեռային բացառիկ տաք մորթին թույլ է տալիս նրանց անել առանց նյութափոխանակության ավելացման ցուրտ եղանակին և նվազեցնում է սննդի կարիքը: Օրինակ, Հյուսիսային սառուցյալ օվկիանոսի ափին գտնվող արկտիկական աղվեսները ձմռանը նույնիսկ ավելի քիչ սնունդ են օգտագործում, քան ամռանը:

Սառը կլիմայական կենդանիների մոտ ենթամաշկային ճարպային հյուսվածքի շերտը տարածվում է ամբողջ մարմնով, քանի որ ճարպը լավ ջերմամեկուսիչ է: Շոգ կլիմայի կենդանիների մոտ ճարպային պաշարների նման բաշխումը կհանգեցնի մահվան գերտաքացումից՝ ավելորդ ջերմությունը հեռացնելու անհնարինության պատճառով, ուստի ճարպը պահվում է տեղում՝ մարմնի առանձին հատվածներում՝ չխանգարելով ջերմային ճառագայթմանը։ ընդհանուր մակերես (ուղտեր, չաղ ոչխարներ, զեբու և այլն):

Հակառակ ջերմափոխանակման համակարգերը, որոնք օգնում են պահպանել ներքին օրգանների մշտական ջերմաստիճանը, հայտնաբերված են մարսուների, ծույլերի, մրջնակերների, պրոսիմյանների, պտուտակավորների, կետերի, պինգվինների, կռունկների թաթերում և պոչերում:

Ջերմափոխանակությունը կարգավորելու արդյունավետ մեխանիզմ է ջրի գոլորշիացումը քրտնարտադրության կամ բերանի խոռոչի և վերին շնչուղիների խոնավ լորձաթաղանթների միջոցով: Քանի որ ջրի գոլորշիացման ջերմությունը բարձր է (2,3-106 Ջ / կգ), այս կերպ մարմնից շատ ավելորդ ջերմություն է հեռացվում: Քրտինք արտադրելու ունակությունը շատ տարբեր է տարբեր տեսակների մեջ: Ծայրահեղ շոգի դեպքում մարդը կարող է օրական արտադրել մինչև 12 լիտր քրտինքը՝ ջերմությունը ցրելով սովորականից տասն անգամ ավելի: Արտանետվող ջուրը, իհարկե, պետք է փոխարինել խմելու միջոցով։ Որոշ կենդանիների մոտ գոլորշիացումը տեղի է ունենում միայն բերանի լորձաթաղանթի միջոցով: Շան մոտ, որի համար շնչահեղձությունը գոլորշիացնող ջերմակարգավորման հիմնական մեթոդն է, շնչառության արագությունը հասնում է րոպեում 300-400 շնչառության։ Ջերմաստիճանի կարգավորումը գոլորշիացման միջոցով մարմնից պահանջում է ջուր ծախսել և, հետևաբար, հնարավոր չէ գոյության բոլոր պայմաններում:

Ջերմաստիճանի հավասարակշռությունը պահպանելու համար ոչ փոքր նշանակություն ունի մարմնի մակերեսի հարաբերակցությունը դրա ծավալին, քանի որ վերջնական վերլուծության արդյունքում ջերմության արտադրության մասշտաբը կախված է կենդանու զանգվածից, և ջերմափոխանակությունը տեղի է ունենում նրա ծածկույթների միջոցով:

Կենդանիների մարմնի չափերի ու համամասնությունների և նրանց ապրելավայրի կլիմայական պայմանների միջև կապը նկատվել է դեռևս 19-րդ դարում։ Կ.Բերգմանի կանոնի համաձայն, եթե ջերմարյուն կենդանիների երկու սերտ կապ ունեցող տեսակները տարբերվում են չափերով, ապա մեծն ապրում է ավելի ցուրտ կլիմայական պայմաններում, իսկ փոքրը՝ ավելի տաք կլիմայական պայմաններում։ Բերգմանն ընդգծել է, որ այդ օրինաչափությունը դրսևորվում է միայն այն դեպքում, եթե տեսակները չեն տարբերվում ջերմակարգավորման այլ հարմարվողականություններով։

Դ.Ալենը 1877 թվականին նշել է, որ հյուսիսային կիսագնդի շատ կաթնասունների և թռչունների մոտ վերջույթների և մարմնի տարբեր դուրս ցցված մասերի (պոչեր, ականջներ, կտուց) հարաբերական չափերը մեծանում են դեպի հարավ։ Մարմնի առանձին մասերի ջերմակարգավորման նշանակությունը հեռու է համարժեք լինելուց։ Դուրս ցցված մասերն ունեն հարաբերական մեծ մակերես, ինչը ձեռնտու է տաք կլիմայական պայմաններում։ Շատ կաթնասունների մոտ, օրինակ, ականջները առանձնահատուկ նշանակություն ունեն ջերմային հավասարակշռությունը պահպանելու համար, քանի որ դրանք ապահովված են մեծ քանակությամբ արյունատար անոթներով։ Աֆրիկյան փղի, փոքրիկ անապատային ֆենեկ աղվեսի, ամերիկյան նապաստակի հսկայական ականջները վերածվել են ջերմակարգավորման մասնագիտացված օրգանների։

Ցրտին հարմարվելիս դրսևորվում է մակերևութային տնտեսության օրենքը, քանի որ մարմնի կոմպակտ ձևը նվազագույն տարածք-ծավալ հարաբերակցությամբ առավել շահավետ է տաք պահելու համար: Որոշ չափով դա բնորոշ է նաև բույսերին, որոնք ձևավորում են խիտ բարձի ձևեր՝ նվազագույն ջերմային փոխանցման մակերեսով հյուսիսային տունդրայում, բևեռային անապատներում և բարձր լեռներում:

Ջերմափոխանակության կարգավորման վարքագծային մեթոդները տաքարյուն կենդանիների համար ոչ պակաս կարևոր են, քան պոիկիլոթերմիկ կենդանիների համար, ինչպես նաև չափազանց բազմազան են՝ կեցվածքի փոփոխությունից և ապաստարաններ փնտրելուց մինչև բարդ փոսեր, բներ, մոտ և հեռու միգրացիաներ կառուցելը:

Փորող կենդանիների փոսերում ջերմաստիճանի ընթացքը հարթվում է, որքան ուժեղ է, այնքան մեծ է փոսը: Միջին լայնություններում՝ հողի մակերեսից 150 սմ հեռավորության վրա, նույնիսկ սեզոնային ջերմաստիճանի տատանումները դադարում են զգալ։ Հատկապես հմտորեն կառուցված բները պահպանում են նաև համաչափ, բարենպաստ միկրոկլիմա։ Սովորական տիտղոսկրի ֆետրեանման բնում, որն ունի միայն մեկ նեղ կողային մուտք, ցանկացած եղանակին տաք է ու չոր։

Առանձնահատուկ հետաքրքրություն է ներկայացնում կենդանիների խմբային վարքը ջերմակարգավորման նպատակով։ Օրինակ, որոշ պինգվիններ սաստիկ սառնամանիքի և ձնաբքի ժամանակ կուչ են գալիս խիտ կույտի մեջ, այսպես կոչված, «կրիա»: Անհատները, որոնք գտնվում են եզրին, որոշ ժամանակ անց ներս են մտնում, և «կրիան» դանդաղ պտտվում և խառնվում է: Նման կլաստերի ներսում ջերմաստիճանը պահպանվում է մոտ +37-ի սահմաններում ՍՍ նույնիսկ ամենադաժան սառնամանիքների ժամանակ։ Անապատի բնակիչները՝ ուղտերը, նույնպես կուչ են գալիս ծայրահեղ շոգի ժամանակ՝ կառչելով միմյանց կողքերից, բայց դա հակառակ արդյունքի է հասնում՝ կանխարգելում. ուժեղ ջեռուցումմարմնի մակերեսը արևի լույսի ներքո: Կենդանիների կլաստերի կենտրոնում ջերմաստիճանը հավասար է նրանց մարմնի ջերմաստիճանին՝ +39°C, մինչդեռ ծայրամասային առանձնյակների մեջքի և կողքերի մորթին տաքացվում է մինչև +70°C։

Քիմիական, ֆիզիկական և վարքագծային ջերմակարգավորման արդյունավետ մեթոդների համադրությունը մարմնում օքսիդատիվ պրոցեսների ընդհանուր բարձր մակարդակի հետ թույլ է տալիս հոմոիոթերմիկ կենդանիներին պահպանել իրենց ջերմային հավասարակշռությունը արտաքին ջերմաստիճանի լայն տատանումների ֆոնի վրա:

Պոյկիլոթերմիայի և հոմոիոթերմիայի էկոլոգիական առավելությունները. վիճակախաղ կենդանիների պատճառով ընդհանուր ցածր մակարդակնյութափոխանակության գործընթացները բավականաչափ ակտիվ են միայն գոյության վերին ջերմաստիճանի սահմանների մոտ: Ունենալով միայն առանձին ջերմակարգավորման ռեակցիաներ՝ նրանք չեն կարող ապահովել ջերմության փոխանցման կայունությունը։ Հետևաբար, միջավայրի ջերմաստիճանի տատանումների ժամանակ պոիկիլոթերմիկ օրգանիզմների ակտիվությունը դադարում է։ Հաբիթաթի ձեռքբերում Հետ անընդհատ ցածր ջերմաստիճաններդժվար է սառնասրտորեն կենդանիների համար. Դա հնարավոր է միայն սառը ստենոտերմիայի զարգացմամբ և ցամաքային միջավայրում հասանելի է միայն փոքր ձևերին, որոնք ունակ են օգտագործել միկրոկլիմայի առավելությունները:

Մարմնի ջերմաստիճանի ստորադասումը շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանին, այնուամենայնիվ, ունի մի շարք առավելություններ. Ցրտի ազդեցության տակ նյութափոխանակության մակարդակի նվազումը խնայում է էներգիայի ծախսերը և կտրուկ նվազեցնում սննդի կարիքը։

Չոր, տաք կլիմայական պայմաններում պոիկիլոթերմիկությունը հնարավորություն է տալիս խուսափել ջրի ավելորդ կորուստներից, քանի որ մարմնի և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանների միջև տարբերությունների գործնական բացակայությունը լրացուցիչ գոլորշիացում չի առաջացնում: Poikilothermic կենդանիները ավելի հեշտությամբ են դիմանում բարձր ջերմաստիճաններին և ավելի ցածր էներգիայի ծախսերով, քան հոմոիոթերմիկ կենդանիները, որոնք շատ էներգիա են ծախսում մարմնից ավելորդ ջերմությունը հեռացնելու համար:

Հոմիոթերմ կենդանու օրգանիզմը միշտ գործում է միայն ջերմաստիճանի նեղ միջակայքում։ Այս սահմաններից դուրս, հոմիոթերմիկների համար անհնար է ոչ միայն պահպանել կենսաբանական ակտիվությունը, այլև ընկճված վիճակում ապրել, քանի որ նրանք կորցրել են դիմադրությունը մարմնի ջերմաստիճանի զգալի տատանումներին: Մյուս կողմից, առանձնանալով մարմնում օքսիդատիվ պրոցեսների բարձր ինտենսիվությամբ և ունենալով ջերմակարգավորման միջոցների հզոր համալիր, հոմոթերմիկ կենդանիները կարող են իրենց համար պահպանել կայուն ջերմաստիճանի օպտիմալ՝ արտաքին ջերմաստիճանի զգալի շեղումներով:

Ջերմակարգավորման մեխանիզմների աշխատանքը պահանջում է էներգիայի բարձր ծախսեր, որոնք լրացնելու համար կենդանին կարիք ունի ուժեղացված սնուցման: Հետևաբար, վերահսկվող մարմնի ջերմաստիճան ունեցող կենդանիների միակ հնարավոր վիճակը մշտական գործունեության վիճակն է: Ցուրտ շրջաններում դրանց բաշխման սահմանափակող գործոնը ոչ թե ջերմաստիճանն է, այլ սննդի կանոնավոր մատակարարման հնարավորությունը։

Ջերմային հոմեոստազը կենդանական օրգանիզմի բնականոն գործունեության ամենակարեւոր պայմանն է։

Սա առաջին հերթին վերաբերում է տաքարյուն կենդանիներին։ Տաք արյունոտ կենդանիների մարմնի ֆերմենտային համակարգերը պահպանում են իրենց գործունեությունը խստորեն սահմանված ջերմաստիճանի միջակայքում՝ մարմնի ֆիզիոլոգիական ջերմաստիճանին մոտ օպտիմալով: Տաք արյուն ունեցող կենդանիների մեծ մասի համար 40 ° C-ից բարձր մարմնի ջերմաստիճանի բարեխառն գոտիները մահացու են: Հենց այս ջերմաստիճանի մակարդակից է սկսվում սպիտակուցների դենատուրացիայի գործընթացը, որում մյուսներից առաջ ներգրավված են կատալիտիկ հատկություններով սպիտակուցներ, այսինքն՝ ֆերմենտներ։ Ցածր ջերմաստիճանի հետ կապված այս նյութերն ավելի հանդուրժող են։ Մինչև 4°C սառչելուց և ջերմաստիճանի պայմանների հետագա վերականգնումից հետո ֆերմենտները վերականգնում են իրենց ակտիվությունը:

Սակայն բացասական ջերմաստիճանը վնասակար է տաքարյուն օրգանիզմի համար մեկ այլ պատճառով. Կենդանիների մարմնի հիմնական բաղադրիչը (կենդանի զանգվածի առնվազն 50%-ը) ջուրն է։ Այսպիսով, ձկների մոտ ջրի պարունակությունն օրգանիզմում հասնում է 75%-ի, թռչունների մոտ՝ 70%-ի, գիրացող ցլերինը՝ մոտ 60%-ի։ Նույնիսկ մարդու մարմինը մոտավորապես 63-68% ջուր է:

Քանի որ բջիջների պրոտոպլազմը ջրային փուլ է, բացասական ջերմաստիճանի դեպքում հեղուկ վիճակից ջուրն անցնում է պինդ վիճակի։ Բջիջների պրոտոպլազմայում և միջբջջային հեղուկում ջրի բյուրեղների առաջացումը վնասակար ազդեցություն է ունենում բջջի և ենթաբջջային թաղանթների վրա: Կենդանիները հանդուրժում են բացասական ջերմաստիճանի ազդեցությունը, այնքան լավ, որքան քիչ ջուր նրանց օրգանիզմում, և առաջին հերթին՝ ազատ, ոչ սպիտակուցային ջուր:

Որպես կանոն, ձմռան մոտենալով կենդանիների օրգանիզմում ջրի հարաբերական պարունակությունը նվազում է։ Այս փոփոխությունները հատկապես նկատելի են պոիկիլոթերմիկ կենդանիների մոտ։ Նրանց ձմեռային դիմադրությունը զգալիորեն ավելանում է աշնանը։ Օրինակ, Ալյասկայից Pterostichus brevicornis աղացած բզեզը ձմռանը մի քանի ժամ կարող է դիմակայել -87°C ջերմաստիճանին: Ամռանը այս բզեզները մահանում են արդեն -6 ... -7 C ջերմաստիճանում:

Պոյկիլոթերմերը բացասական ջերմաստիճաններին հարմարեցնելու մեկ այլ եղանակ է հակասառեցման նյութերի կուտակումը կենսաբանական հեղուկներում:

Արյան թեստեր ոսկրային ձուկԱրկտիկայի շրջանից դուրս ապրելը ցույց տվեց, որ միայն գլիցերինը բավարար չէ Արկտիկայի սառնարյուն կենդանիների ակտիվ կյանքի համար: Այս ձկներն ունեն արյան բարձր osmolality (300-400 milliosmoles): Վերջին հանգամանքը իջեցնում է արյան սառեցման կետը մինչև -0,8°C։ Սակայն Սառուցյալ օվկիանոսում ձմռանը ջրի ջերմաստիճանը -1,8°C է։ Հետևաբար, միայն արյան osmolality-ը նույնպես անբավարար է նման պայմաններում գոյատևելու համար:

Արկտիկական ձկների մարմնի բաղադրության մեջ հայտնաբերվել և մեկուսացվել են հակասառեցնող հատկություն ունեցող սպեցիֆիկ գլիկոպրոտեիններ։ 0,6% կոնցենտրացիայի դեպքում գլիկոպրոտեինները 500 անգամ ավելի արդյունավետ են ջրում սառույցի առաջացումը կանխելու համար, քան նատրիումի քլորիդը:

Հոմիոթերմային կենդանիների մոտ ջերմաստիճանի կայունության հասկացությունը բավականին կամայական է: Այսպիսով, կաթնասունների մարմնի ջերմաստիճանի տատանումները զգալի են՝ որոշ ներկայացուցիչների մոտ գերազանցելով 20°C-ը։

Հատկանշական է, որ տաք կլիմայական պայմաններում ապրող կենդանիների մեծ մասին բնորոշ է մարմնի ջերմաստիճանի տատանումների համեմատաբար լայն շրջանակը։ Հյուսիսային կենդանիների մոտ հոմիոթերմիան ավելի ծանր է։

Նույն տեսակին պատկանող, բայց բնակլիմայական տարբեր պայմաններում ապրող կենդանիների պոպուլյացիաներն ունեն մի շարք տարբերակիչ հատկանիշներ. Բարձր լայնություններից կենդանիները ունեն մարմնի մեծ չափեր՝ համեմատած նույն տեսակի ներկայացուցիչների հետ, բայց ապրում են տաք կլիմայով տարածքներում: Սա ընդհանուր կենսաբանական կանոն է, և այն հստակ տեսանելի է բազմաթիվ տեսակների մեջ (վայրի խոզեր, աղվեսներ, գայլեր, նապաստակներ, եղջերուներ, խոզեր և այլն): Աշխարհագրական դիմորֆիզմը թելադրված է նրանով, որ մարմնի չափի մեծացումը հանգեցնում է մարմնի մակերեսի հարաբերական նվազմանը և, հետևաբար, ջերմային էներգիայի կորուստների նվազմանը։ Նույն տեսակի փոքր անդամները ցույց են տալիս ավելի բարձր հարաբերական նյութափոխանակություն և էներգիա, ավելի մեծ հարաբերական մարմնի տարածք: Հետևաբար, մարմնի զանգվածի մեկ միավորի համար նրանք ավելի շատ էներգիա են ծախսում և ավելի շատ էներգիա կորցնում մարմնի ամբողջականության միջոցով: Բարեխառն և տաք կլիմայական պայմաններում փոքր և միջին կենդանիները առավելություններ ունեն իրենց ավելի մեծ չափերի համեմատ:

Հասարակածային գոտու անապատների, սավաննաների և ջունգլիների բնակիչները հարմարված են կյանքին ծայրահեղ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում։ Հասարակածային գոտու անապատներում ավազը տաքացվում է մինչև 100°C։ Բայց նույնիսկ նման ծայրահեղ ջերմաստիճանային պայմաններում կարելի է դիտարկել ակտիվ կյանքկենդանիներ.

Սարդերն ու կարիճները պահպանում են իրենց սննդային ակտիվությունը օդի մինչև 50°C ջերմաստիճանում։ Պանրի ճանճը Piophila casei-ն կարող է դիմակայել 52°C ջերմաստիճանի։ Անապատի մորեխը գոյատևում է նաև ավելի բարձր ջերմաստիճանում՝ մինչև 60°C:

Ավելի բարձր լայնություններում կան էկոլոգիական խորշեր շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանով, որը զգալիորեն բարձր է օդի ջերմաստիճանից: Իսլանդիայի և Իտալիայի տաք աղբյուրներում 45-55 ° C ջերմաստիճանում ապրում են բազմաբջիջ (ճանճի Scatella sp. թրթուրը), պտույտները և ամեոբաները։ Արտեմիայի ձվերը (Artemia saliva) էլ ավելի մեծ դիմադրություն են ցույց տալիս բարձր ջերմաստիճաններին։ Նրանք կենսունակ են մնում 4 ժամ տաքացումից մինչև 83°C:

Ձկների դասի ներկայացուցիչներից միայն ատամնավոր կարպն է (Cyprinodon nevadensis) ծայրահեղ ջերմաստիճանի նկատմամբ լայն հարմարվողական ունակություններ ցուցաբերում։ Նա ապրում է Մահվան հովտի (Նևադա) տաք աղբյուրներում, որտեղ ջրի ջերմաստիճանը 42 ° C է: Ձմռանը այն հանդիպում է ջրամբարներում, որտեղ ջուրը սառչում է մինչև 3 ° C:

Այնուամենայնիվ, ռոտիֆերները և թարդիգրադները առավել աչքի են ընկնում ծայրահեղ ջերմաստիճանների նկատմամբ իրենց հարմարվողական կարողություններով: Կենդանական աշխարհի այս ներկայացուցիչները կարող են դիմակայել մինչև 15°C տաքացմանը և մինչև -273°C հովացմանը։ Անողնաշարավորների մոտ բարձր ջերմաստիճաններին յուրահատուկ դիմադրության ադապտիվ մեխանիզմները չեն ուսումնասիրվել:

Ողնաշարավորների հարմարվողականությունը շրջակա միջավայրի բարձր ջերմաստիճաններին այնքան էլ բարձր չէ, որքան անողնաշարավորներինը: Այնուամենայնիվ, այս տեսակի ողնաշարավորների բոլոր դասերի ներկայացուցիչներն ապրում են անջուր անապատում, բացառությամբ ձկների։ Անապատային սողունների մեծ մասը իրականում հոմեոթերմ են: Նրանց մարմնի ջերմաստիճանը օրվա ընթացքում տատանվում է նեղ միջակայքում: Օրինակ՝ սափրագլուխը միջին ջերմաստիճանըմարմնի ջերմաստիճանը 33°С է (±1°), օձիքավոր մողեսում՝ Crataphytus collaris-ում՝ 38°С, իսկ իգուանայում այն էլ ավելի բարձր է՝ 39-40°С։

Այս անապատի բնակիչների համար մարմնի մահացու ջերմաստիճանը հետևյալ արժեքներն են՝ մորթի համար՝ 43°C, օձիքով մողեսի համար՝ 46,5°C, իգուանայի համար՝ 42°C։ Ցերեկային և գիշերային կենդանիների գործունեությունը ընկնում է ջերմաստիճանի տարբեր միջակայքերի վրա: Հետևաբար, մարմնի ֆիզիոլոգիական ջերմաստիճանը և մահացու մարմնի ջերմաստիճանը կենդանիների էթոլոգիապես տարբեր խմբերում նույնը չեն: Գիշերային տեսակների համար մարմնի ջերմաստիճանի կրիտիկական մակարդակը 43-44°C է, ցերեկային տեսակների համար՝ 5-6°C բարձր։

Ենթադրվում է, որ սողունների մահացու ջերմաստիճանը սկզբում հանգեցնում է դիսֆունկցիայի նյարդային համակարգ, իսկ հետո՝ հիպոքսիայի՝ արյան հեմոգլոբինի թթվածինը կապելու և փոխադրելու անկարողության պատճառով։

Թռչունների մոտ՝ անապատի բնակիչները, մարմնի ջերմաստիճանը արևի տակ ակտիվ գործողությունների ժամանակ բարձրանում է 2-4 ° C-ով և հասնում 43-44 ° C-ի: Ֆիզիոլոգիական հանգստի վիճակում 39-40°C է։ Մարմնի ջերմաստիճանի նման դինամիկան բացահայտվել է 40°C և ավելի բարձր օդի ջերմաստիճանում ճնճղուկի, կարդինալի, գիշերամորի և ջայլամի մոտ։

Կաթնասունները, չնայած ջերմակարգավորման կատարյալ մեխանիզմ ունեն, մանիպուլյացիա են անում նաև իրենց մարմնի ջերմաստիճանը: Հանգստի վիճակում գտնվող ուղտը բավականին ցածր է հետանցքային ջերմաստիճանը- մոտ 33°С. Այնուամենայնիվ, ծայրահեղ պայմաններում (ֆիզիկական աշխատանք 45°C-ից ավելի ֆոնային ջերմաստիճանում) կենդանու մարմնի ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 40°C, այսինքն՝ 7°C, առանց նկատելի ազդեցության նրա ֆիզիոլոգիական վիճակի և վարքի վրա:

Եթե սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.