ცხოვრების ადაპტაციური რიტმები
დედამიწაზე სიცოცხლე განვითარდა დღისა და ღამის რეგულარული ცვლილებისა და სეზონების მონაცვლეობის პირობებში პლანეტის ღერძისა და მზის გარშემო ბრუნვის გამო. გარე გარემოს რიტმი ქმნის პერიოდულობას, ანუ პირობების გამეორებას სახეობების უმეტესობის ცხოვრებაში. რეგულარულად მეორდება როგორც კრიტიკული, რთულად გადარჩენის პერიოდები, ასევე ხელსაყრელი პერიოდები.
გარე გარემოში პერიოდულ ცვლილებებთან ადაპტაცია ცოცხალ არსებებში გამოიხატება არა მხოლოდ ცვალებად ფაქტორებზე პირდაპირი რეაქციით, არამედ მემკვიდრეობით ფიქსირებული შინაგანი რითმებით.
ყოველდღიური რიტმები. ყოველდღიური რიტმები ადაპტირებენ ორგანიზმებს დღისა და ღამის ცვლილებასთან. მცენარეებში ინტენსიური ზრდა, ყვავილების აყვავება დღის გარკვეულ მონაკვეთშია. ცხოველები დღის განმავლობაში მნიშვნელოვნად ცვლიან აქტივობას. ამის საფუძველზე განასხვავებენ დღეღამურ და ღამის სახეობებს.
ორგანიზმების ყოველდღიური რიტმი არ არის მხოლოდ გარე პირობების ცვლილებების ასახვა. თუ ადამიანი, ან ცხოველი, ან მცენარე მოთავსებულია მუდმივ, სტაბილურ გარემოში, დღისა და ღამის ცვლილების გარეშე, მაშინ სასიცოცხლო პროცესების რიტმი შენარჩუნებულია ყოველდღიურთან ახლოს (სურ. 35). სხეული, როგორც იყო, ცხოვრობს შინაგანი საათის მიხედვით, დროს ითვლის.
ყოველდღიურ რიტმს შეუძლია ორგანიზმში მრავალი პროცესის აღბეჭდვა. ადამიანებში 100-მდე ფიზიოლოგიური მახასიათებელი ექვემდებარება ყოველდღიურ ციკლს: გულისცემა, სუნთქვის რიტმი, ჰორმონის სეკრეცია, საჭმლის მომნელებელი ჯირკვლების სეკრეცია, არტერიული წნევა, სხეულის ტემპერატურა და მრავალი სხვა. ამიტომ, როცა ადამიანი ძილის ნაცვლად ფხიზლობს, სხეული კვლავ ღამის მდგომარეობაზეა მორგებული და უძილო ღამეები ჯანმრთელობისთვის საზიანოა.
თუმცა, დღეღამური რიტმები არ ვლინდება ყველა სახეობაში, არამედ მხოლოდ მათში, ვის ცხოვრებაშიც დღისა და ღამის ცვლილება მნიშვნელოვან ეკოლოგიურ როლს ასრულებს. გამოქვაბულების ან ღრმა წყლების მცხოვრებნი, სადაც ასეთი ცვლილება არ არის, სხვა რიტმით ცხოვრობენ. და ხმელეთის მცხოვრებთა შორის, ყოველდღიური პერიოდულობა ყველას არ არის გამოვლენილი. მაგალითად, პაწაწინა შრიფტები იცვლიან აქტივობას და ისვენებენ ყოველ 15-20 წუთში, განურჩევლად დღისა და ღამისა. მაღალი მეტაბოლიზმის გამო, ისინი იძულებულნი არიან იკვებონ მთელი საათის განმავლობაში.
სხეულის ყოველდღიური რიტმის დარღვევა
მკაცრად მუდმივ პირობებში ჩატარებულ ექსპერიმენტებში, დროზოფილას ბუზები ინარჩუნებენ ყოველდღიურ რიტმს ათობით თაობის განმავლობაში. ეს პერიოდულობა მათში, ისევე როგორც ბევრ სხვა სახეობაში, მემკვიდრეობით მიიღება. იმდენად ღრმაა ადაპტაციური რეაქციები, რომლებიც დაკავშირებულია გარე გარემოს ყოველდღიურ ციკლთან.
სხეულის ცირკადული რიტმის დარღვევა ღამის მუშაობის, კოსმოსური ფრენების, სკუბა დაივინგის დროს და ა.შ. წარმოადგენს სერიოზულ სამედიცინო პრობლემას.
წლიური რიტმები. წლიური რიტმები ადაპტირებენ ორგანიზმებს პირობების სეზონურ ცვლილებებთან (ნახ. 36). სახეობების ცხოვრებაში ზრდის პერიოდები, გამრავლება, დნობა, მიგრაცია, ღრმა მიძინება ბუნებრივად იცვლება და მეორდება ისე, რომ ორგანიზმები კრიტიკულ სეზონს ყველაზე სტაბილურ მდგომარეობაში ხვდებიან. ყველაზე დაუცველი პროცესი - ახალგაზრდა ცხოველების გამრავლება და აღზრდა - ყველაზე ხელსაყრელ სეზონზე მოდის. წლის განმავლობაში ფიზიოლოგიური მდგომარეობის ცვლილებების ეს პერიოდულობა ძირითადად თანდაყოლილია, ანუ ის ვლინდება როგორც შიდა წლიური რიტმი. თუ, მაგალითად, ავსტრალიური სირაქლემები ან ველური დინგო ძაღლი განთავსდება ზოოპარკში ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, მათი გამრავლების სეზონი დაიწყება შემოდგომაზე, როდესაც ავსტრალიაში გაზაფხულია. შიდა წლიური რიტმების რესტრუქტურიზაცია დიდი სირთულეებით ხდება, რიგი თაობების განმავლობაში.
გამრავლებისთვის ან გამოზამთრებისთვის მომზადება ხანგრძლივი პროცესია, რომელიც ორგანიზმებში იწყება კრიტიკული პერიოდების დაწყებამდე დიდი ხნით ადრე.
ამინდის მკვეთრი მოკლევადიანი ცვლილებები (ზაფხულის ყინვები, ზამთრის დათბობა) ჩვეულებრივ არ არღვევს მცენარეთა და ცხოველთა წლიურ რიტმს. მთავარი გარემო ფაქტორი, რომელზეც ორგანიზმები რეაგირებენ თავიანთ წლიურ ციკლებში, არის არა შემთხვევითი ამინდის ცვლილებები, არამედ ფოტოპერიოდი - ცვლილებები დღისა და ღამის თანაფარდობაში.
დღის საათების ხანგრძლივობა ბუნებრივად იცვლება მთელი წლის განმავლობაში და სწორედ ეს ცვლილებები ემსახურება გაზაფხულის, ზაფხულის, შემოდგომის ან ზამთრის მოახლოების ზუსტ სიგნალს.
ორგანიზმების უნარს, რეაგირება მოახდინონ დღის ხანგრძლივობის ცვლილებებზე, ეწოდება ფოტოპერიოდიზმი.
თუ დღე შემცირდა, სახეობა იწყებს ზამთრისთვის მომზადებას, თუ გახანგრძლივებს - აქტიურ ზრდას და გამრავლებას. ამ შემთხვევაში, ორგანიზმების სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანია არა დღისა და ღამის ხანგრძლივობის ცვლილების ფაქტორი, არამედ მისი სიგნალის მნიშვნელობა, რაც მიუთითებს ბუნებაში მომავალ ღრმა ცვლილებებზე.
მოგეხსენებათ, დღის ხანგრძლივობა დიდად არის დამოკიდებული გეოგრაფიულ განედზე. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში სამხრეთით, ზაფხულის დღე გაცილებით მოკლეა, ვიდრე ჩრდილოეთში. აქედან გამომდინარე, სამხრეთ და ჩრდილოეთ სახეობები განსხვავებულად რეაგირებენ დღის ერთსა და იმავე რაოდენობაზე: სამხრეთები იწყებენ გამრავლებას უფრო მოკლე დღეს, ვიდრე ჩრდილოეთები.
მაგალითები და დამატებითი ინფორმაცია
მღვიმეების მკვლევარები – სპელეოლოგებმა დეტალურად შეისწავლეს მათი ყოველდღიური რიტმი. ისინი გამოქვაბულში დიდი ხნის განმავლობაში (1-3 თვე) საათის გარეშე ჩადიოდნენ და სამუშაოს, ძილის, კვებისა და დასვენების განრიგს საკუთარი დროის განცდაზე დაყრდნობით აწყობდნენ. ზედაპირთან კომუნიკაცია ცალმხრივი იყო, გარედან არანაირ ინფორმაციას არ იღებდნენ. გარეთ მათი სიგნალები საგულდაგულოდ ჩაიწერა და გაანალიზდა. აღმოჩნდა, რომ მუდმივ პირობებში ადამიანი ინარჩუნებს ძილისა და სიფხიზლის რეგულარულ ციკლს, მაგრამ ამ ციკლის პერიოდი ზუსტად არ არის 24 საათის ტოლი, მაგრამ შეიძლება განსხვავდებოდეს რამდენიმე წუთით. მრავალი დღის განმავლობაში, ეს განსხვავება შეჯამებულია და გარკვეული პერიოდის შემდეგ მღვიმეები იძინებენ, როცა ზედაპირზე დღეა, და ღამით ფხიზლდებიან. ექსპერიმენტის ბოლოს ირკვევა, რომ მათი რამდენიმე დღის ათვლა რეალურ თარიღებს არ ემთხვევა.
იგივე შედეგები იქნა მიღებული ცხოველებთან მრავალრიცხოვან ექსპერიმენტებში. მათი შინაგანი რიტმი მუდმივ პირობებში აღმოჩნდება არა მკაცრად დღის, არამედ ცირკადული; როდესაც დღე და ღამე იცვლება, გარეგანი რიტმი, როგორც იქნა, ასწორებს შინაგანს და აყენებს მას 24 საათის განმავლობაში.
ყველაზე რთული რიტმი არის საზღვაო მოქცევის ზონის მცხოვრებთა შორის. ასე რომ, ატლანტის ოკეანის სანაპიროზე წყალი მატულობს და ეცემა დღეში ორჯერ 12,4 საათის განმავლობაში. შესაბამისად, მოქცევის ზუსტი დრო თანდათან იცვლება. მოქცევის დროს მოლუსკები მჭიდროდ იჭერენ ჭურვებს და კიბოსნაირები იმალებიან ქვიშაში ან სველ წყალმცენარეების ქვეშ. გარდა ამისა, მათი ცხოვრების ამ რიტმზე ყოველდღიური პერიოდულობაა. კიბოსნაირები და კიბორჩხალები უფრო აქტიურები არიან დღის მოქცევის დროს, ვიდრე ღამით.
ერთ-ერთ ექსპერიმენტში მფრინავი ციყვი მუდმივ სიბნელეში გალიებში ინახებოდა. ბუნებაში ეს ცხოველები ღამით აქტიურობენ და დღისით სძინავთ. დღისა და ღამის რეგულარული ცვლილებით, ისინი ერთად იღვიძებენ და დაახლოებით ერთსა და იმავე დროს იძინებენ. თუმცა, ექსპერიმენტში თითოეული მფრინავი ციყვი ცხოვრობდა საკუთარი ცირკადული რიტმის მიხედვით და აღმოჩნდა, რომ ის ოდნავ განსხვავებული იყო სხვადასხვა ინდივიდებში: ზოგიერთ ადამიანში ის ჩამორჩებოდა დღეს 5-10 წუთით, ზოგში კი რამდენიმე წუთით ადრე იყო. დღის. შედეგად, გარკვეული პერიოდის შემდეგ, მოხდა საერთო აქტივობის სრული შეუსაბამობა: თითოეულმა ცხოველმა გაიღვიძა და თავის დროზე დაიძინა. დღისა და ღამის ცვლა რომ აღდგა, მფრინავი ციყვების აქტიურობა კვლავ შეუკვეთეს.
ფართო გავრცელების მქონე სახეობები განსხვავებულად რეაგირებენ დღის ერთსა და იმავე ხანგრძლივობაზე მათი დიაპაზონის სხვადასხვა ნაწილში. დღის კრიტიკული ხანგრძლივობა, რომელზედაც ჩერდება ოხერი პეპლის ლარვების ზრდა და განვითარება, არის 14,5 საათი სოხუმის განედზე, 18,06 საათი ვიტებსკის მიდამოებში და 19,5 საათი პეტერბურგთან.
პრეზენტაციის აღწერა ცალკეულ სლაიდებზე:
1 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
2 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
დედამიწაზე სიცოცხლე განვითარდა დღისა და ღამის რეგულარული ცვლილებისა და სეზონების მონაცვლეობის პირობებში პლანეტის ღერძისა და მზის გარშემო ბრუნვის გამო. გარე გარემოს რიტმი ქმნის პერიოდულობას, ანუ პირობების განმეორებას უმეტეს სახეობათა ცხოვრებაში. რეგულარულად მეორდება როგორც კრიტიკული, რთულად გადარჩენის პერიოდები, ასევე ხელსაყრელი პერიოდები.
3 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
გარე გარემოში პერიოდულ ცვლილებებთან ადაპტაცია ცოცხალ არსებებში გამოიხატება არა მხოლოდ ცვალებად ფაქტორებზე პირდაპირი რეაქციით, არამედ მემკვიდრეობით ფიქსირებული შინაგანი რითმებით.
4 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
ყოველდღიური რიტმები. ყოველდღიური რიტმები ადაპტირებენ ორგანიზმებს დღისა და ღამის ცვლილებასთან. მცენარეებში ინტენსიური ზრდა, ყვავილების აყვავება დღის გარკვეულ მონაკვეთშია. ცხოველები დღის განმავლობაში მნიშვნელოვნად ცვლიან აქტივობას. ამის საფუძველზე განასხვავებენ დღეღამურ და ღამის სახეობებს.
5 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
ორგანიზმების ყოველდღიური რიტმი არ არის მხოლოდ გარე პირობების ცვლილებების ასახვა. თუ ადამიანს, ან ცხოველს, ან მცენარეს განათავსებთ მუდმივ, სტაბილურ გარემოში დღისა და ღამის ცვლილების გარეშე, მაშინ ცხოვრების პროცესების რიტმი შენარჩუნებულია ყოველდღიურთან ახლოს. სხეული, როგორც იყო, ცხოვრობს შინაგანი საათის მიხედვით, დროს ითვლის.
6 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
ყოველდღიურ რიტმს შეუძლია ორგანიზმში მრავალი პროცესის აღბეჭდვა. ადამიანებში 100-მდე ფიზიოლოგიური მახასიათებელი ექვემდებარება ყოველდღიურ ციკლს: გულისცემა, სუნთქვის რიტმი, ჰორმონის სეკრეცია, საჭმლის მომნელებელი ჯირკვლების სეკრეცია, არტერიული წნევა, სხეულის ტემპერატურა და მრავალი სხვა. ამიტომ, როცა ადამიანი ძილის ნაცვლად ფხიზლობს, სხეული კვლავ ღამის მდგომარეობაზეა მორგებული და უძილო ღამეები ჯანმრთელობისთვის საზიანოა.
7 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
თუმცა, დღეღამური რიტმები არ ვლინდება ყველა სახეობაში, არამედ მხოლოდ მათში, ვის ცხოვრებაშიც დღისა და ღამის ცვლილება მნიშვნელოვან ეკოლოგიურ როლს ასრულებს. გამოქვაბულების ან ღრმა წყლების მცხოვრებნი, სადაც ასეთი ცვლილება არ არის, სხვა რიტმით ცხოვრობენ.
8 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
და ხმელეთის მცხოვრებთა შორის, ყოველდღიური პერიოდულობა ყველას არ არის გამოვლენილი. მაგალითად, პაწაწინა შრიფტები იცვლიან აქტივობას და ისვენებენ ყოველ 15-20 წუთში, განურჩევლად დღისა და ღამისა. მაღალი მეტაბოლიზმის გამო, ისინი იძულებულნი არიან იკვებონ მთელი საათის განმავლობაში.
9 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
მკაცრად მუდმივ პირობებში ჩატარებულ ექსპერიმენტებში, დროზოფილას ბუზები ინარჩუნებენ ყოველდღიურ რიტმს ათობით თაობის განმავლობაში. ეს პერიოდულობა მათში, ისევე როგორც ბევრ სხვა სახეობაში, მემკვიდრეობით მიიღება. იმდენად ღრმაა ადაპტაციური რეაქციები, რომლებიც დაკავშირებულია გარე გარემოს ყოველდღიურ ციკლთან.
10 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
სხეულის ცირკადული რიტმის დარღვევა ღამის მუშაობის, კოსმოსური ფრენების, სკუბა დაივინგის დროს და ა.შ. წარმოადგენს სერიოზულ სამედიცინო პრობლემას.
11 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
წლიური რიტმები. წლიური რიტმები ადაპტირებენ ორგანიზმებს პირობების სეზონურ ცვლილებებთან. სახეობების ცხოვრებაში ზრდის პერიოდები, გამრავლება, დნობა, მიგრაცია, ღრმა მიძინება ბუნებრივად იცვლება და მეორდება ისე, რომ ორგანიზმები კრიტიკულ სეზონს ყველაზე სტაბილურ მდგომარეობაში ხვდებიან. ახალგაზრდა ცხოველების გამრავლებისა და აღზრდის ყველაზე დაუცველი პროცესი ყველაზე ხელსაყრელ სეზონზე მოდის.
12 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
წლის განმავლობაში ფიზიოლოგიური მდგომარეობის ცვლილებების ეს პერიოდულობა ძირითადად თანდაყოლილია, ანუ ის ვლინდება როგორც შიდა წლიური რიტმი. თუ, მაგალითად, ავსტრალიური სირაქლემები ან ველური დინგო ძაღლი განთავსდება ზოოპარკში ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, მათი გამრავლების სეზონი დაიწყება შემოდგომაზე, როდესაც ავსტრალიაში გაზაფხულია. შიდა წლიური რიტმების რესტრუქტურიზაცია დიდი სირთულეებით ხდება, რიგი თაობების განმავლობაში.
13 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
გამრავლებისთვის ან გამოზამთრებისთვის მომზადება ხანგრძლივი პროცესია, რომელიც ორგანიზმებში იწყება კრიტიკული პერიოდების დაწყებამდე დიდი ხნით ადრე. ამინდის მკვეთრი მოკლევადიანი ცვლილებები (ზაფხულის ყინვები, ზამთრის დათბობა) ჩვეულებრივ არ არღვევს მცენარეთა და ცხოველთა წლიურ რიტმს. მთავარი გარემო ფაქტორი, რომელსაც ორგანიზმები თავიანთ წლიურ ციკლებში რეაგირებენ, არის არა შემთხვევითი ამინდის ცვლილებები, არამედ ფოტოპერიოდი - ცვლილებები დღისა და ღამის თანაფარდობაში.
14 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
დღის საათების ხანგრძლივობა ბუნებრივად იცვლება მთელი წლის განმავლობაში და სწორედ ეს ცვლილებები ემსახურება გაზაფხულის, ზაფხულის, შემოდგომის ან ზამთრის მოახლოების ზუსტ სიგნალს. ორგანიზმების უნარს, რეაგირება მოახდინონ დღის ხანგრძლივობის ცვლილებებზე, ეწოდება ფოტოპერიოდიზმი.
15 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
თუ დღე შემცირდა, სახეობა იწყებს ზამთრისთვის მომზადებას, თუ ის გახანგრძლივებს, აქტიური ზრდისა და გამრავლებისკენ. ამ შემთხვევაში, ორგანიზმების სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანია არა დღისა და ღამის ხანგრძლივობის ცვლილების ფაქტორი, არამედ მისი სიგნალის მნიშვნელობა, რაც მიუთითებს ბუნებაში მომავალ ღრმა ცვლილებებზე. მოგეხსენებათ, დღის ხანგრძლივობა დიდად არის დამოკიდებული გეოგრაფიულ განედზე. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში სამხრეთით, ზაფხულის დღე გაცილებით მოკლეა, ვიდრე ჩრდილოეთში. აქედან გამომდინარე, სამხრეთ და ჩრდილოეთ სახეობები განსხვავებულად რეაგირებენ დღის ერთსა და იმავე რაოდენობაზე: სამხრეთები იწყებენ გამრავლებას უფრო მოკლე დღეს, ვიდრე ჩრდილოეთები.
16 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
მაგალითები და დამატებითი ინფორმაცია 1. მღვიმეების მკვლევარები - სპელეოლოგებმა დეტალურად შეისწავლეს მათი ყოველდღიური რიტმი. ისინი დიდი ხნის განმავლობაში (1-3 თვე) ჩადიოდნენ გამოქვაბულში საათის გარეშე და სამუშაოს, ძილის, კვებისა და დასვენების განრიგს საკუთარი დროის განცდაზე დაყრდნობით აწყობდნენ. ზედაპირთან კომუნიკაცია ცალმხრივი იყო, გარედან არანაირ ინფორმაციას არ იღებდნენ. გარეთ მათი სიგნალები საგულდაგულოდ ჩაიწერა და გაანალიზდა. აღმოჩნდა, რომ მუდმივ პირობებში ადამიანი ინარჩუნებს ძილისა და სიფხიზლის რეგულარულ ციკლს, მაგრამ ამ ციკლის პერიოდი ზუსტად არ არის 24 საათის ტოლი, მაგრამ შეიძლება განსხვავდებოდეს რამდენიმე წუთით.
17 სლაიდი
სლაიდის აღწერა:
მრავალი დღის განმავლობაში ეს განსხვავება შეჯამებულია და გარკვეული პერიოდის შემდეგ მღვიმეები იძინებენ, როცა ზედაპირზე დღეა, და ღამით ფხიზლდებიან. ექსპერიმენტის ბოლოს ირკვევა, რომ მათი რამდენიმე დღის ათვლა რეალურ თარიღებს არ ემთხვევა. იგივე შედეგები იქნა მიღებული ცხოველებთან მრავალრიცხოვან ექსპერიმენტებში. მათი შინაგანი რიტმი მუდმივ პირობებში აღმოჩნდება არა მკაცრად დღის, არამედ ცირკადული; როდესაც დღე და ღამე იცვლება, გარეგანი რიტმი, როგორც იქნა, ასწორებს შინაგანს და აყენებს მას 24 საათის განმავლობაში.
ცოცხალი ბუნების ერთ-ერთი ფუნდამენტური თვისებაა მასში მიმდინარე პროცესების უმეტესობის ციკლურობა. დედამიწაზე მთელი სიცოცხლე, უჯრედიდან ბიოსფერომდე, გარკვეულ რიტმს ექვემდებარება. ნებისმიერი ორგანიზმის ბუნებრივი რიტმები შეიძლება დაიყოს შინაგანად (დაკავშირებული მის სასიცოცხლო აქტივობასთან) და გარე (გარემოს ციკლური ცვლილებები).
შიდა ციკლები. შინაგანი ციკლები, პირველ რიგში, სხეულის ფიზიოლოგიური რიტმებია. არცერთი ფიზიოლოგიური პროცესი არ არის უწყვეტი. რიტმი აღმოჩნდა უჯრედებში დნმ-ისა და რნმ-ის სინთეზის პროცესებში, ცილების შეკრებაში, ფერმენტების მუშაობაში და მიტოქონდრიების აქტივობაში. უჯრედების დაყოფა, კუნთების შეკუმშვა, ენდოკრინული ჯირკვლების მუშაობა, გულისცემა, სუნთქვა, ნერვული სისტემის აგზნებადობა, ანუ სხეულის ყველა უჯრედის, ორგანოსა და ქსოვილის მუშაობა ემორჩილება გარკვეულ რიტმს. უფრო მეტიც, თითოეულ სისტემას აქვს თავისი პერიოდი. ამ პერიოდის შეცვლა გარემო ფაქტორების მოქმედებით მხოლოდ ვიწრო ფარგლებშია შესაძლებელი, ზოგიერთი პროცესისთვის კი სრულიად შეუძლებელია. ამ რიტმს ენდოგენური ეწოდება.
სხეულის ყველა შინაგანი რიტმი დაქვემდებარებულია, ინტეგრირებულია ინტეგრალურ სისტემაში და საბოლოოდ მოქმედებს როგორც სხეულის ქცევის ზოგადი პერიოდულობა. რიტმულად ახორციელებენ მათ
ფიზიოლოგიური ფუნქციები, სხეული, როგორც იქნა, ითვლის დროს. როგორც გარეგანი, ისე შინაგანი რიტმებისთვის, შემდეგი ფაზის დაწყება პირველ რიგში დროზეა დამოკიდებული. მაშასადამე, დრო მოქმედებს, როგორც ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გარემო ფაქტორი, რომელსაც ცოცხალი ორგანიზმები უნდა უპასუხონ, ბუნების გარე ციკლურ ცვლილებებთან ადაპტირება.
გარეგანი რიტმები. ძირითადი გარეგანი რიტმები გეოფიზიკური ხასიათისაა, რადგან ისინი დაკავშირებულია დედამიწის ბრუნვასთან მზესთან და მთვარის დედამიწასთან მიმართებაში. ამ ბრუნვის გავლენით, ჩვენს პლანეტაზე ბევრი გარემო ფაქტორი, კერძოდ, სინათლის რეჟიმი, ტემპერატურა, ჰაერის წნევა და ტენიანობა, ატმოსფერული ელექტრომაგნიტური ველი, ოკეანის მოქცევა და ა.შ., ბუნებრივად იცვლება. გარდა ამისა, ისეთი კოსმოსური რიტმები, როგორიცაა მზის აქტივობის პერიოდული ცვლილებები, ასევე მოქმედებს ველურ ბუნებაზე. მზეს აქვს 11 წლიანი ციკლი და მრავალი სხვა ციკლი. მზის რადიაციის ცვლილებები მნიშვნელოვნად მოქმედებს ჩვენი პლანეტის კლიმატზე. აბიოტური ფაქტორების ციკლური ზემოქმედების გარდა, ნებისმიერი ორგანიზმისთვის გარეგანი რიტმები ასევე არის რეგულარული ცვლილებები სხვა ცოცხალი არსებების აქტივობასა და ქცევაში.
ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის რიგი ცვლილებები ემთხვევა გარე, გეოფიზიკურ ციკლებს. ეს არის ეგრეთ წოდებული ადაპტური ბიოლოგიური რიტმები - ყოველდღიური, მოქცევითი, მთვარის თვის ტოლი, წლიური. მათი წყალობით, ორგანიზმის ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური ფუნქციები, როგორიცაა კვება, ზრდა, რეპროდუქცია, ემთხვევა ამისთვის დღის ან წლის ყველაზე ხელსაყრელ დროს.
ადაპტაციური ბიოლოგიური რიტმები წარმოიშვა როგორც ცოცხალი არსებების ფიზიოლოგიის ადაპტაცია გარე გარემოში რეგულარულ გარემო ცვლილებებთან. ამით ისინი განსხვავდებიან წმინდა ფიზიოლოგიური რიტმებისგან, რომლებიც მხარს უჭერენ ორგანიზმების უწყვეტ სასიცოცხლო აქტივობას, სუნთქვას, სისხლის მიმოქცევას, უჯრედების დაყოფას და ა.შ.
ცირკადული რიტმი გვხვდება სხვადასხვა ორგანიზმში, უჯრედულიდან ადამიანებამდე. ადამიანებში 100-ზე მეტი ფიზიოლოგიური ფუნქცია დაფიქსირდა ყოველდღიური პერიოდულობით: ძილი და სიფხიზლე, სხეულის ტემპერატურის ცვლილებები, გულისცემა, სუნთქვის სიღრმე და სიხშირე, შარდის მოცულობა და ქიმიური შემადგენლობა, ოფლიანობა, კუნთების და გონებრივი ფუნქციონირება და ა.შ. დღეებში იცვლება გაყოფის ტემპი. ზოგიერთ მცენარეში ყვავილების გახსნა და დახურვა, ფოთლების აწევა და დაწევა, სუნთქვის მაქსიმალური ინტენსივობა, კოლეოპტილის ზრდის ტემპი და ა.შ.
ძილისა და სიფხიზლის პერიოდების ცვლილების მიხედვით ცხოველები იყოფა დღე და ღამე. დღის აქტივობა გამოხატულია, მაგალითად, შინაურ ქათმებში, გამვლელ ფრინველებში, მიწის ციყვებში, ჭიანჭველებსა და ჭრიჭინებს. ტიპიური ღამის ცხოველებია ზღარბი, ღამურები, ბუები, გარეული ღორი, კატების უმეტესობა, ბალახის ბაყაყები, ტარაკნები და მრავალი სხვა. ზოგიერთ სახეობას აქვს დაახლოებით ერთნაირი აქტივობა როგორც დღის განმავლობაში, ასევე ღამით, სიფხიზლისა და დასვენების ხანმოკლე პერიოდების მონაცვლეობით. ასეთ რიტმს პოლიფაზურს უწოდებენ (ბევრი შრიალი, რიგი მტაცებელი და ა.შ.).
რიგ ცხოველებში, დღის ცვლილებები ძირითადად გავლენას ახდენს მოტორულ აქტივობაზე და არ ახლავს ფიზიოლოგიურ ფუნქციებში მნიშვნელოვანი გადახრები (მაგალითად, მღრღნელებში). დღის განმავლობაში ფიზიოლოგიური ცვლილებების ყველაზე თვალსაჩინო მაგალითები მოყვანილია ღამურების მიერ. ზაფხულში, დღის დასვენების პერიოდში, ბევრი მათგანი იქცევა პოიკილოთერმული ცხოველებივით. მათი სხეულის ტემპერატურა ამ დროს თითქმის უტოლდება გარემოს ტემპერატურას; მკვეთრად მცირდება პულსი, სუნთქვა, გრძნობის ორგანოების აგზნებადობა. აფრენისთვის, შეწუხებული თაგვი დიდი ხნის განმავლობაში თბება ქიმიური სითბოს გამომუშავების გამო. საღამოს და ღამით ისინი ტიპიური ჰომეოთერმული ძუძუმწოვრები არიან სხეულის მაღალი ტემპერატურით, აქტიური და ზუსტი მოძრაობებით და სწრაფი რეაქციით მტაცებელზე და მტრებზე.
ზოგიერთ სახეობაში, აქტივობის პერიოდები მკაცრად შემოიფარგლება დღის გარკვეული დროით, ზოგიერთში ისინი შეიძლება შეიცვალოს სიტუაციიდან გამომდინარე. ასე რომ, ზაფრანის ყვავილების გახსნა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, დენდელის ყვავილობა - სინათლეზე: მოღრუბლულ დღეს კალათები არ იხსნება. უდაბნოს ტყის ან შავი ხოჭოების აქტივობა იცვლება დღის სხვადასხვა დროს, ნიადაგის ზედაპირზე ტემპერატურისა და ტენიანობის მიხედვით. ისინი გამოდიან თავიანთი ბუჩქებიდან ან დილით ადრე და საღამოს (ორფაზიანი ციკლი), ან მხოლოდ ღამით (ერთფაზიანი), ან მთელი დღის განმავლობაში.
ექსპერიმენტში შესაძლებელია განვასხვავოთ ენდოგენური ცირკადული რითმები ეგზოგენურისგან, ანუ გარე გარემოსგან დაწესებული. ბევრ სახეობაში, გარე პირობების სრული მუდმივობით (ტემპერატურა, განათება, ტენიანობა და ა.შ.), ყოველდღიურ ციკლთან დაახლოებული ციკლები დიდხანს გრძელდება. მაგალითად, დროზოფილაში, ასეთი ენდოგენური რიტმი შეიძლება ათეულობით თაობის კვალი იყოს. ამრიგად, სასიცოცხლო აქტივობის ყოველდღიური ციკლურობა იქცევა სახეობების თანდაყოლილ, გენეტიკურ თვისებებად. ასეთ ენდოგენურ რითმებს ცირკადულს უწოდებენ (ლათინურიდან circa - დაახლოებით და კვდება - დღე, დღე), რადგან მათი ხანგრძლივობა არ არის იგივე ერთი და იგივე სახეობის სხვადასხვა ინდივიდებში, ოდნავ განსხვავდება საშუალო, 24-საათიანი პერიოდისგან.
მფრინავი ციყვები, რომლებსაც ახასიათებთ ბინდის აქტივობა, საღამოს იღვიძებენ სინქრონულად, მკაცრად განსაზღვრულ საათზე. ექსპერიმენტში, სრულ სიბნელეში ყოფნისას, ისინი ინარჩუნებენ ცირკადულ რიტმს. თუმცა ზოგიერთი ინდივიდი თავის „დღეს“ რამდენიმე წუთით ადრე იწყებს; სხვები - რამდენიმე წუთის შემდეგ, ვიდრე ჩვეულებრივი ყოველდღიური ციკლი. თუ, მაგალითად, ცირკადული რიტმი უფრო მოკლეა, ვიდრე ყოველდღიური რიტმი 15 წუთით, მაშინ ასეთი ცხოველისთვის, სამი დღის შემდეგ, გარე რიტმთან დროის სხვაობა იქნება 45 წუთი, 10 დღის შემდეგ - უკვე 2,5 საათი და ა.შ. ამიტომ, ყველა მფრინავი ციყვი იღვიძებს რამდენიმე დღის შემდეგ და იწყებს მოძრაობას სრულიად განსხვავებულ დროს, თუმცა თითოეული ინარჩუნებს ციკლის მუდმივობას. როდესაც აღდგება დღისა და ღამის ცვლილება, ცხოველების ძილი და სიფხიზლე კვლავ სინქრონიზებულია. ამრიგად, გარე ცირკადული ციკლი არეგულირებს თანდაყოლილი ცირკადული რითმების ხანგრძლივობას, კოორდინაციას უწევს მათ გარემოს ცვლილებებთან.
ადამიანებში ცირკადული რითმები შეისწავლეს სხვადასხვა სიტუაციებში: გამოქვაბულებში, ჰერმეტულ კამერებში, სკუბა დაივინგი და ა.შ. დადგინდა, რომ ნერვული სისტემის ტიპოლოგიური მახასიათებლები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ადამიანებში ყოველდღიური ციკლიდან გადახრებში. ცირკადული რითმები შეიძლება განსხვავდებოდეს ერთი და იმავე ოჯახის წევრებშიც კი.
ქცევის ცნობილი სტერეოტიპი, რომელიც განსაზღვრულია ცირკადული რიტმით, ხელს უწყობს ორგანიზმების არსებობას გარემოში ყოველდღიური ცვლილებებით. თუმცა, როდესაც ცხოველები და მცენარეები დასახლდებიან და გეოგრაფიულ პირობებში ხვდებიან დღისა და ღამის განსხვავებული რიტმით, ძალიან ძლიერი სტერეოტიპი შეიძლება გახდეს არახელსაყრელი. ამიტომ, რიგი სახეობების დასახლების შესაძლებლობები შეზღუდულია მათი ცირკადული რითმების ღრმა ფიქსაციით. მაგალითად, ნაცრისფერი ვირთხები განსხვავდება შავი ვირთხებისგან ყოველდღიური ციკლის გაცილებით დიდი პლასტიურობით. შავ ვირთხებში ის თითქმის ურღვევია და სახეობას აქვს შეზღუდული დიაპაზონი, ხოლო ნაცრისფერი ვირთხები გავრცელდა თითქმის მთელ მსოფლიოში.
უმეტეს სახეობებში შესაძლებელია ცირკადული რიტმის რესტრუქტურიზაცია. როგორც წესი, ეს არ ხდება დაუყოვნებლივ, მაგრამ იკავებს რამდენიმე ციკლს და თან ახლავს სხეულის ფიზიოლოგიური მდგომარეობის მთელი რიგი დარღვევები. მაგალითად, ადამიანებში, რომლებიც დაფრინავენ დიდ დისტანციებზე გრძივი მიმართულებით, მათი ფიზიოლოგიური რიტმი დესინქრონიზებულია ადგილობრივ ასტრონომიულ დროს. სხეული ჯერ აგრძელებს ფუნქციონირებას ძველებურად, შემდეგ კი იწყებს აღდგენას. ამავდროულად, იგრძნობა მომატებული დაღლილობა, სისუსტე, დღის განმავლობაში ძილისა და ღამით ფხიზლის სურვილი. ადაპტაციის პერიოდი გრძელდება რამდენიმე დღიდან ორ კვირამდე.
რიტმის დესინქრონიზაცია მნიშვნელოვანი სამედიცინო პრობლემაა რიგ პროფესიებში ადამიანების ღამის და ცვლაში მუშაობის ორგანიზებაში, კოსმოსურ ფრენებში, სკუბა დაივინგი, მიწისქვეშა სამუშაოები და ა.შ.
ცირკადული და ცირკადული რიტმები საფუძვლად უდევს სხეულის უნარს დროის აღქმის. ცოცხალი არსებების ამ უნარს „ბიოლოგიურ საათს“ უწოდებენ.
რიგ მაღალორგანიზებულ ცხოველებს აქვთ რთული თანდაყოლილი უნარი გამოიყენონ ორიენტაცია დროულად სივრცეში ორიენტირებისთვის. ხანგრძლივი ფრენის დროს ფრინველები ასევე მუდმივად არეგულირებენ მიმართულებას მზესთან ან ცის პოლარიზებულ შუქთან მიმართებაში, დღის დროის გათვალისწინებით. ცოცხალი ორგანიზმების „ბიოლოგიური საათი“ მათ ორიენტირებს არა მხოლოდ ყოველდღიურ ციკლში, არამედ ბუნებაში ცვლილებების უფრო რთულ გეოფიზიკურ ციკლებზე.
მოქცევის რიტმები. ზღვისპირეთში მცხოვრები სახეობები ცხოვრობენ გარე გარემოს ძალიან რთული პერიოდულობის პირობებში. განათების და სხვა ფაქტორების რყევების 24-საათიანი ციკლი ეფუძნება მაღალი და დაბალი მოქცევის მონაცვლეობას. მთვარის დღის განმავლობაში (24 საათი 50 წუთი) შეინიშნება 2 მოქცევა და 2 მოქცევა, რომელთა ფაზები ყოველდღიურად იცვლება დაახლოებით 50 წუთით. გარდა ამისა, მოქცევის სიძლიერე ბუნებრივად იცვლება სინოდური, ანუ მთვარის თვის განმავლობაში (29,5 მზის დღე). თვეში ორჯერ (ახალი მთვარე და სავსე მთვარე) ისინი აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას (ე.წ. გაზაფხულის მოქცევა).
ეს რთული რიტმი ექვემდებარება სანაპირო ზონაში მცხოვრები ორგანიზმების სიცოცხლეს. მოქცევის დროს ხამანწკები მჭიდროდ აჭერენ სარქველებს და წყვეტენ კვებას. ჭურვის გახსნისა და დახურვის სიხშირე რჩება მათში დიდი ხნის განმავლობაში და აკვარიუმებში. ის თანდათან იცვლება, თუ აკვარიუმი გადაინაცვლებს სხვა გეოგრაფიულ არეალში და საბოლოოდ დასახლდება მოქცევის ახალი გრაფიკის შესაბამისად, თუმცა მოლუსკები მათ პირდაპირ არ განიცდიან. ექსპერიმენტები საშუალებას გვაძლევს ვივარაუდოთ, რომ რესტრუქტურიზაცია გამოწვეულია ხამანწკების მიერ ატმოსფეროში იმ ცვლილებების აღქმით, რომლებიც თან ახლავს მოქცევის მოვლენებს.
Atherine თევზი, რომელიც ცხოვრობს კალიფორნიის სანაპიროზე, იყენებს გაზაფხულის მოქცევის სიმაღლეს თავის სასიცოცხლო ციკლში. ყველაზე მაღალი მოქცევის დროს მდედრები კვერცხებს დებენ წყლის პირას და აყრიან ქვიშიან ნიადაგში. წყლის უკან დახევისას ხიზილალა რჩება
მწიფდება სველ ქვიშაში. ფრაის გამოშვება ხდება ნახევარ თვეში და ემთხვევა შემდეგ მაღალ ტალღას.
მთვარის თვის ტოლი პერიოდულობა აღმოჩენილია, როგორც ენდოგენური რიტმი რიგ საზღვაო და ხმელეთის ორგანიზმებში. ის ვლინდება მთვარის გარკვეული ფაზებით, პოლიქაეტი პალოლო ჭიების ქვირითობის, იაპონური ზღვის შროშანების გამრავლების, რიგი ქირონომიდური კოღოების და მაიბოზების გამრავლებაში. რიგ ცხოველებში მთვარის თვის ტოლი პერიოდულობა გამოვლინდა სინათლეზე რეაქციაში, სუსტ მაგნიტურ ველებზე და ორიენტაციის სიჩქარეში. ადამიანებში ვარაუდობენ მენსტრუალური ციკლების თავდაპირველი კავშირი სინოდურ თვესთან, შეინიშნება ოპერაციულ პაციენტებში სისხლდენისადმი მიდრეკილების ცვლილებები და ა.შ., ენდოგენური მთვარის რიტმების უმეტესობის ადაპტაციური მნიშვნელობა ჯერ კიდევ უცნობია.
წლიური რიტმები ერთ-ერთი ყველაზე უნივერსალურია ველურ ბუნებაში. წლის განმავლობაში ფიზიკური პირობების რეგულარულმა ცვლილებებმა სახეობების ევოლუციაში გამოიწვია ამ პერიოდულობისადმი მრავალფეროვანი ადაპტაცია. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია რეპროდუქცია, ზრდა, მიგრაცია და წელიწადის არახელსაყრელი პერიოდების გამოცდილება. მოკლე სასიცოცხლო ციკლის მქონე სახეობებში, წლიური რიტმი ბუნებრივად ვლინდება რამდენიმე თაობაში (მაგალითად, ციკლომორფოზი დაფნიასა და როტიფერებში).
სეზონური ცვლილებები არის ორგანიზმების ფიზიოლოგიასა და ქცევაში ღრმა ცვლილებები, რაც გავლენას ახდენს მათ მორფოლოგიასა და სასიცოცხლო ციკლის მახასიათებლებზე. ამ ცვლილებების ადაპტაციური ბუნება აშკარაა: მათი წყალობით, სახეობების ცხოვრებაში ისეთი გადამწყვეტი მომენტი, როგორიცაა შთამომავლობის გამოჩენა, დროულად ემთხვევა ყველაზე ხელსაყრელ სეზონს და კრიტიკული პერიოდების გამოცდილება ხდება ყველაზე სტაბილური სახელმწიფო.
რაც უფრო მკვეთრია სეზონური ცვლილებები გარე გარემოში, მით უფრო გამოხატულია ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის წლიური პერიოდულობა. შემოდგომის ფოთოლცვენა, სხვადასხვა დიაპაუზები, ჰიბერნაცია, ცხიმის შენახვა, სეზონური ლაქები, მიგრაცია და ა.შ ვითარდება ძირითადად ზომიერი და ცივი კლიმატის ქვეყნებში, ხოლო ტროპიკების მაცხოვრებლებში სასიცოცხლო ციკლის სეზონური პერიოდულობა ნაკლებად არის გამოხატული.
მრავალ სახეობაში წლიური რიტმები ენდოგენურია. ასეთ რიტმებს ცირკული (ლათ. annus - წელი) ეწოდება. ეს განსაკუთრებით ეხება მეცხოველეობის ციკლებს. ამრიგად, სამხრეთ ნახევარსფეროს ცხოველები, რომლებიც ინახებოდა ჩრდილოეთის ზოოპარკებში, ყველაზე ხშირად მრავლდებიან ზამთარში ან შემოდგომაზე, იმ დროს, რაც შეესაბამება მათ სამშობლოში გაზაფხულისა და ზაფხულის პერიოდს. ავსტრალიური სირაქლემები ასკანია-ნოვას ნაკრძალში კვერცხებს ზამთარში პირდაპირ თოვლზე დებდნენ. დინგო ძაღლს ლეკვები დეკემბერში, ავსტრალიაში გაზაფხულის ბოლოს მოაქვს. წლიურ ციკლში გამრავლების დროის სტაბილურობით, მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული სახეობების დანერგვა და აკლიმატიზაცია.
ზამთარში ძლიერი დათბობა, ზაფხულში ყინვები ჩვეულებრივ არ არღვევს მცენარეებსა და ცხოველებში სეზონურ ცვლილებებს. ამავდროულად, წლიური ციკლის სიზუსტე შორს არის ყოველთვის ენდოგენური ბუნებისგან. მაგალითად, მთელი რიგი მცენარის თესლი აღმოცენდება წლის მკაცრად განსაზღვრულ დროს, თუნდაც ექსპერიმენტულად გამოწვეული სრული ანაბიოზის მდგომარეობის შემდეგ, რამაც უნდა დაარღვიოს ორგანიზმში „დროის აღრიცხვა“. ამიტომ, გაღივება სტიმულირდება გეოფიზიკურ ციკლებთან დაკავშირებული გარემოსდაცვითი ცვლილებებით.
ამჟამად ინტენსიურად არის შესწავლილი ორგანიზმების რეაქცია სუსტ გეოელექტრომაგნიტურ ველებზე, აგრეთვე ატმოსფერულ ტალღებზე, რომლებიც ბუნებრივად იცვლება დედამიწის ბრუნვის ციკლებში. , მწერების საავტომობილო აქტივობა, კარტოფილის ტუბერების მიერ ჟანგბადის მოხმარების სიჩქარე და ა. .
ამრიგად, ცოცხალ ორგანიზმებში წლიური ციკლის შემდეგი ეტაპის დაწყება ნაწილობრივ ხდება ენდოგენური რიტმების შედეგად, ნაწილობრივ კი გამოწვეულია გარე გარემო ფაქტორების რყევებით. აღსანიშნავია, რომ წლიური პერიოდულობა არ არის დამოკიდებული სხეულზე უშუალოდ მოქმედ გარემო ფაქტორებზე (ტემპერატურა, ტენიანობა და ა.შ.), რომლებიც ექვემდებარება ამინდის ძლიერ ცვალებადობას, არამედ გარემოს თვისებებზე, რომლებიც მეორეხარისხოვანია სასიცოცხლო აქტივობისთვის, რაც, თუმცა, იცვლება ძალიან ბუნებრივად მთელი წლის განმავლობაში. ამ ფენომენის ადაპტაციური მნიშვნელობა ის არის, რომ ამინდის პირობების მოკლევადიანი ცვლილებები, მათი შესაძლო მნიშვნელოვანი გადახრები ნორმიდან, არ ცვლის ორგანიზმების ბიოლოგიურ რიტმს, რომელიც სინქრონიზებულია ბუნების ცვლილებების ზოგად მიმდინარეობასთან მთელი წლის განმავლობაში.
ერთ-ერთი ყველაზე ზუსტად და რეგულარულად ცვალებადი გარემო ფაქტორია დღის შუქის ხანგრძლივობა, დღის ბნელი და მსუბუქი პერიოდის მონაცვლეობის რიტმი. სწორედ ეს ფაქტორი ემსახურება ცოცხალ ორგანიზმებს სეზონებზე ორიენტაციისთვის.
ცხოვრების ადაპტირებული რიტმები
ცხოვრების ადაპტაციური რიტმები
დედამიწაზე სიცოცხლე განვითარდა დღისა და ღამის რეგულარული ცვლილებისა და სეზონების მონაცვლეობის პირობებში პლანეტის ღერძისა და მზის გარშემო ბრუნვის გამო. გარე გარემოს რიტმი ქმნის პერიოდულობას, ანუ პირობების გამეორებას სახეობების უმეტესობის ცხოვრებაში. რეგულარულად მეორდება როგორც კრიტიკული, რთულად გადარჩენის პერიოდები, ასევე ხელსაყრელი პერიოდები.
ყოველდღიური რიტმები. ყოველდღიური რიტმები ადაპტირებენ ორგანიზმებს დღისა და ღამის ცვლილებასთან. მცენარეებში ინტენსიური ზრდა, ყვავილების აყვავება დღის გარკვეულ მონაკვეთშია. ცხოველები დღის განმავლობაში მნიშვნელოვნად ცვლიან აქტივობას. ამის საფუძველზე განასხვავებენ დღეღამურ და ღამის სახეობებს.
ცხოვრებისეული პროცესები, ყოველდღიურობასთან ახლოს (სურ. 35). სხეული, როგორც იყო, ცხოვრობს შინაგანი საათის მიხედვით, დროს ითვლის.
ყოველდღიურ რიტმს შეუძლია ორგანიზმში მრავალი პროცესის აღბეჭდვა. ადამიანებში 100-მდე ფიზიოლოგიური მახასიათებელი ექვემდებარება ყოველდღიურ ციკლს: გულისცემა, სუნთქვის რიტმი, ჰორმონის სეკრეცია, საჭმლის მომნელებელი ჯირკვლების სეკრეცია, არტერიული წნევა, სხეულის ტემპერატურა და მრავალი სხვა. ამიტომ, როცა ადამიანი ძილის ნაცვლად ფხიზლობს, სხეული კვლავ ღამის მდგომარეობაზეა მორგებული და უძილო ღამეები ჯანმრთელობისთვის საზიანოა.
თუმცა, დღეღამური რიტმები არ ვლინდება ყველა სახეობაში, არამედ მხოლოდ მათში, ვის ცხოვრებაშიც დღისა და ღამის ცვლილება მნიშვნელოვან ეკოლოგიურ როლს ასრულებს. გამოქვაბულების ან ღრმა წყლების მცხოვრებნი, სადაც ასეთი ცვლილება არ არის, სხვა რიტმით ცხოვრობენ. და ხმელეთის მცხოვრებთა შორის, ყოველდღიური პერიოდულობა ყველას არ არის გამოვლენილი. მაგალითად, პაწაწინა შრიფტები იცვლიან აქტივობას და ისვენებენ ყოველ 15-20 წუთში, განურჩევლად დღისა და ღამისა. მაღალი მეტაბოლიზმის გამო, ისინი იძულებულნი არიან იკვებონ მთელი საათის განმავლობაში.
სხეულის ყოველდღიური რიტმის დარღვევა
მკაცრად მუდმივ პირობებში ჩატარებულ ექსპერიმენტებში, დროზოფილას ბუზები ინარჩუნებენ ყოველდღიურ რიტმს ათობით თაობის განმავლობაში. ეს პერიოდულობა მათში, ისევე როგორც ბევრ სხვა სახეობაში, მემკვიდრეობით მიიღება. იმდენად ღრმაა ადაპტაციური რეაქციები, რომლებიც დაკავშირებულია გარე გარემოს ყოველდღიურ ციკლთან.
წლიური რიტმები. წლიური რიტმები ადაპტირებენ ორგანიზმებს პირობების სეზონურ ცვლილებებთან (ნახ. 36). სახეობების ცხოვრებაში ზრდის პერიოდები, გამრავლება, დნობა, მიგრაცია, ღრმა მიძინება ბუნებრივად იცვლება და მეორდება ისე, რომ ორგანიზმები კრიტიკულ სეზონს ყველაზე სტაბილურ მდგომარეობაში ხვდებიან. ყველაზე დაუცველი პროცესი - ახალგაზრდა ცხოველების გამრავლება და აღზრდა - ყველაზე ხელსაყრელ სეზონზე მოდის. წლის განმავლობაში ფიზიოლოგიური მდგომარეობის ცვლილებების ეს პერიოდულობა ძირითადად თანდაყოლილია, ანუ ის ვლინდება როგორც შიდა წლიური რიტმი. თუ, მაგალითად, ავსტრალიური სირაქლემები ან ველური დინგო ძაღლი განთავსდება ზოოპარკში ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, მათი გამრავლების სეზონი დაიწყება შემოდგომაზე, როდესაც ავსტრალიაში გაზაფხულია. შიდა წლიური რიტმების რესტრუქტურიზაცია დიდი სირთულეებით ხდება, რიგი თაობების განმავლობაში.
გამრავლებისთვის ან გამოზამთრებისთვის მომზადება ხანგრძლივი პროცესია, რომელიც ორგანიზმებში იწყება კრიტიკული პერიოდების დაწყებამდე დიდი ხნით ადრე.
ამინდის მკვეთრი მოკლევადიანი ცვლილებები (ზაფხულის ყინვები, ზამთრის დათბობა) ჩვეულებრივ არ არღვევს მცენარეთა და ცხოველთა წლიურ რიტმს. მთავარი გარემო ფაქტორი, რომელზეც ორგანიზმები რეაგირებენ თავიანთ წლიურ ციკლებში, არის არა შემთხვევითი ამინდის ცვლილებები, არამედ ფოტოპერიოდი - ცვლილებები დღისა და ღამის თანაფარდობაში.
ორგანიზმების უნარს, რეაგირება მოახდინონ დღის ხანგრძლივობის ცვლილებებზე, ეწოდება ფოტოპერიოდიზმი.
თუ დღე შემცირდა, სახეობა იწყებს ზამთრისთვის მომზადებას, თუ გახანგრძლივებს - აქტიურ ზრდას და გამრავლებას. ამ შემთხვევაში, ორგანიზმების სიცოცხლისთვის მნიშვნელოვანია არა დღისა და ღამის ხანგრძლივობის ცვლილების ფაქტორი, არამედ მისი სიგნალის მნიშვნელობა, რაც მიუთითებს ბუნებაში მომავალ ღრმა ცვლილებებზე.
მოგეხსენებათ, დღის ხანგრძლივობა დიდად არის დამოკიდებული გეოგრაფიულ განედზე. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში სამხრეთით, ზაფხულის დღე გაცილებით მოკლეა, ვიდრე ჩრდილოეთში. აქედან გამომდინარე, სამხრეთ და ჩრდილოეთ სახეობები განსხვავებულად რეაგირებენ დღის ერთსა და იმავე რაოდენობაზე: სამხრეთები იწყებენ გამრავლებას უფრო მოკლე დღეს, ვიდრე ჩრდილოეთები.
მაგალითები და დამატებითი ინფორმაცია
მღვიმეების მკვლევარები – სპელეოლოგებმა დეტალურად შეისწავლეს მათი ყოველდღიური რიტმი. ისინი გამოქვაბულში დიდი ხნის განმავლობაში (1-3 თვე) საათის გარეშე ჩადიოდნენ და სამუშაოს, ძილის, კვებისა და დასვენების განრიგს საკუთარი დროის განცდაზე დაყრდნობით აწყობდნენ. ზედაპირთან კომუნიკაცია ცალმხრივი იყო, გარედან არანაირ ინფორმაციას არ იღებდნენ. გარეთ მათი სიგნალები საგულდაგულოდ ჩაიწერა და გაანალიზდა. აღმოჩნდა, რომ მუდმივ პირობებში ადამიანი ინარჩუნებს ძილისა და სიფხიზლის რეგულარულ ციკლს, მაგრამ ამ ციკლის პერიოდი ზუსტად არ არის 24 საათის ტოლი, მაგრამ შეიძლება განსხვავდებოდეს რამდენიმე წუთით. მრავალი დღის განმავლობაში, ეს განსხვავება შეჯამებულია და გარკვეული პერიოდის შემდეგ მღვიმეები იძინებენ, როცა ზედაპირზე დღეა, და ღამით ფხიზლდებიან. ექსპერიმენტის ბოლოს ირკვევა, რომ მათი რამდენიმე დღის ათვლა რეალურ თარიღებს არ ემთხვევა.
იგივე შედეგები იქნა მიღებული ცხოველებთან მრავალრიცხოვან ექსპერიმენტებში. მათი შინაგანი რიტმი მუდმივ პირობებში აღმოჩნდება არა მკაცრად დღის, არამედ ცირკადული; როდესაც დღე და ღამე იცვლება, გარეგანი რიტმი, როგორც იქნა, ასწორებს შინაგანს და აყენებს მას 24 საათის განმავლობაში.
ყველაზე რთული რიტმი არის საზღვაო მოქცევის ზონის მცხოვრებთა შორის. ასე რომ, ატლანტის ოკეანის სანაპიროზე წყალი მატულობს და ეცემა დღეში ორჯერ 12,4 საათის განმავლობაში. შესაბამისად, მოქცევის ზუსტი დრო თანდათან იცვლება. მოქცევის დროს მოლუსკები მჭიდროდ იჭერენ ჭურვებს და კიბოსნაირები იმალებიან ქვიშაში ან სველ წყალმცენარეების ქვეშ. გარდა ამისა, მათი ცხოვრების ამ რიტმზე ყოველდღიური პერიოდულობაა. კიბოსნაირები და კიბორჩხალები უფრო აქტიურები არიან დღის მოქცევის დროს, ვიდრე ღამით.
ამავე დროს. თუმცა, ექსპერიმენტში თითოეული მფრინავი ციყვი ცხოვრობდა საკუთარი ცირკადული რიტმის მიხედვით და აღმოჩნდა, რომ ის ოდნავ განსხვავებული იყო სხვადასხვა ინდივიდებში: ზოგიერთ ადამიანში ის ჩამორჩებოდა დღეს 5-10 წუთით, ზოგში კი რამდენიმე წუთით ადრე იყო. დღის. შედეგად, გარკვეული პერიოდის შემდეგ, მოხდა საერთო აქტივობის სრული შეუსაბამობა: თითოეულმა ცხოველმა გაიღვიძა და თავის დროზე დაიძინა. დღისა და ღამის ცვლა რომ აღდგა, მფრინავი ციყვების აქტიურობა კვლავ შეუკვეთეს.
ფართო გავრცელების მქონე სახეობები განსხვავებულად რეაგირებენ დღის ერთსა და იმავე ხანგრძლივობაზე მათი დიაპაზონის სხვადასხვა ნაწილში. დღის კრიტიკული ხანგრძლივობა, რომელზედაც ჩერდება ოხერი პეპლის ლარვების ზრდა და განვითარება, არის 14,5 საათი სოხუმის განედზე, 18,06 საათი ვიტებსკის მიდამოებში და 19,5 საათი პეტერბურგთან.
