Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Введение

Организмы — реальные носители жизни, дискретные единицы обмена веществ. В процессе обмена организм потребляет из окружающей среды необходимые вещества и выделяет в нее продукты обмена, которые могут быть использованы другими организмами; умирая, организм также становится источником питания определенных видов живых существ. Таким образом, деятельность отдельных организмов лежит в основе проявления жизни на всех уровнях ее организации.

Изучение фундаментальных процессов обмена веществ в живом организме — предмет физиологии. Однако эти процессы протекают в сложной, динамичной обстановке естественной среды обитания, находятся под постоянным воздействием комплекса ее факторов. Поддержание устойчивого обмена веществ в колеблющихся условиях внешней среды невозможно без специальных адаптаций. Изучение этих адаптаций — задача экологии.

Адаптации к средовым факторам могут основываться на структурных особенностях организма — морфааогические адаптации — или на специфических формах функционального ответа на внешние воздействия — физиологические адаптации. У высших животных важную роль в адаптации играет высшая нервная деятельность, на базе которой формируются приспособительные формы поведения — экологические адаптации.

В области изучения адаптаций на уровне организма эколог приходит в наиболее тесное взаимодействие с физиологией и применяет многие физиологические методы. Однако, применяя физиологические методики, экологи используют их для решения своих специфических задач: эколога в первую очередь интересует не тонкая структура физиологического процесса, а его конечный результат и зависимость процесса от воздействия внешних факторов. Иными словами, в экологии физиологические показатели служат критериями реакции организма на внешние условия, а физиологические процессы рассматриваются прежде всего как механизм, обеспечивающий бесперебойное осуществление фундаментальных физиологических функций в сложной и динамичной среде.

Экологическая классификация

Границы оптимальных жизненных температур определяют деление жизненных форм на планете на две группы – криофилы и термофилы. Первая группа предпочитает для жизни холод и специализирована для жизни именно в таких условиях. Более 80% биосферы планеты — это холодные области со средней температурой +5 °C. Это глубины океанов, пустыни Арктики и Антарктики, зоны тундры и высокогорья. Повышенную холодостойкость обеспечивают биохимические адаптации.

Ферментативная система криофилов эффективно понижает энергию активации биологических молекул и поддерживает метаболизм в клетке при температуре близкой к 0 °C. При этом адаптации идут в двух направлениях – в приобретении резистентности (противостояния) или толерантности (устойчивости) к холоду. Экологическая группа термофилов – это организмы, оптимальными для жизни которых являются области высоких показателей температур. Их жизнедеятельность также обеспечивается специализацией биохимических адаптаций. Стоит упомянуть, что с усложнением организации организма способность его к термофилии падает.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Физиологическая адаптация растений

Изменения температуры, экологического фактора среды, заставляют живые организмы приспосабливаться следующим образом:

  • снижение собственных размеров, увеличение репродуктивных органов;
  • формирование укороченных побегов;
  • сохранение отмерших листьев на кронах;
  • опушение побегов;
  • покрытие листьев воском;
  • оплетение корнями теплых камней;
  • погружение части растения в почву.

Также физиологической защитой от изменения температуры является усиленное испарение воды. Такую форму защиты растения используют в жарких влажных районах. В пустынях и степях короткий цикл развития защищает от воздействия высоких температур. Весь цикл происходит весной, а лето растения переживают в состоянии покоя луковиц или корневищ. Мхи и лишайники при высоких температурах впадают в состояние анабиоза.

Рыбы в числе пойкилотермных животных

Рыбы, как пойкилотермные животные, делятся на 13 отрядов. Общее число видов в них превышает 30 тысяч. Все они живут в воде и дышат жабрами. Примерами служат:

Обыкновенный ерш

Представляет отряд окунеобразных. Их около 8–ми тысяч видов. Однако не все пойкилотермные. Синий тунец, к примеру, теплокровный. Этот гигант вырастает до 2-х метров, набирая 250-килограммовую массу.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Ерш же в длину равен 10-ти сантиметрам, весит около 20-ти граммов. Есть 100-граммовый большой подвид. Серо-зеленый окрас ерша отличается наличием белых отметин на боках. Характерной чертой являются и плавники с жесткими лучами.

Акула-призрак

Среди рыб представляет семейство химерообразных. Все его представители живут на глубинах, имеют вытянутое тело. Оно сужено к хвосту бичевидной формы. На спине рыб есть шип. Иногда он задвигается в складку кожи.

Нос химер выдвинут вперед, имеет треугольную форму. В зависимости от степени выдвижения носа, он может напоминать хобот. Рот находится под ним, снизу

Обращают на себя внимание и грудные плавники. Они большие, словно крылья

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Акула-призрак впервые снята на камеру в 2016-м году на глубине 2 тысячи метров. Животное засек аппарат, дистанционно управляемый учеными из Калифорнийского института.

Русский осетр

Относится к отряду осетрообразных рыб. Подобно химерам, они родом из древности, не имеют костного скелета. Вместо него — хрящи. Длина осетра может достигать 2 метра, а вес 80-ти кило.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Однако в основном рыбы набирают 15—20-ти килограммовую массу. У русского осетра тело имеет форму веретена. Голова рыбы вытянута. Рыльца на ее конце тупое и увенчано четырьмя отростками кожи. Их именую усиками.

Рыба-луна

Причислена к отряду иглобрюхих.  У рыбы атрофирована задняя часть тела. Остается лунообразный диск. Он сплюснут в горизонтальной плоскости. Брюшные плавники сдвинуты к краям тела, крупные. Рот на голове рыбы полукруглый и заполнен дисками из сросшихся зубов. В длину рыба-луна достигает 5-ти метров. Вес животного доходит до 3-х тонн.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Камбала

Представляет отряд камбалообразных.  Внешность рыбы известна всем. Однако не все знают, что камбал десятки видов. Некоторые из них речные, к примеру, полярный и звездчатый.

Их представители округлые и снабжены колючками, крепящимися на боковой линии рыб. Камбалы встречаются вдоль побережья евразийского континента и в его внутренних морях, реках.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Сардина

Относится к отряду сельдеобразных. Их около 360-ти видов. Сардина похожа на миниатюрную и расширенную сельдь. Плавник хвоста оканчивается  чешуйками-крыльями. Они удлинены по сравнению с прочими пластинами. Сардины делятся на подвиды. Представители некоторых из них имеют темные пятна вдоль хребта.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Снежная мурена

Входит в отряд угреобразных. Их 760 видов, все морские. Снежный назван так из-за белесой окраски. Она пятнистая. Отметины черные, желтые, коричневые. У мурен, в отличие от угрей, нет брюшных и грудных плавников. У угрей они есть. Спиной плавник мурены идет по всему телу.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Акула-молот

Представляет отряд серых акул. В нем примерно 250 видов. Молот отличается от прочих сплюснутой сверху головой. По ее бокам есть выросты. Акул-молотов 9 видов. Кроме обыкновенного в морях плавают: большеголовый, западноафриканский, бронзовый, панамо-карибский, гигантский, малоглазый, круглоголовый и малоголовый.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Температура

Теплота — основа кинетики химических реакций, из которых складывается жизнедеятельность организма. Поэтому температурные условия оказываются одним из важнейших экологических факторов, влияющих на интенсивность обменных процессов. Температура относится к числу постоянно действующих факторов; количественное ее выражение характеризуется широкими географическими, сезонными и суточными различиями.

Так, температура на поверхности песка в пустыне может достигать порядка 600С, а минимальные температуры воздуха в Восточной Сибири 700С ниже нуля. Вообще диапазон температур от + 50 до -500С представляет собой фундаментальную характеристику температурных условий в биосфере, хотя имеются и отклонения от этих параметров.

Хорошо выражена разница температурных режимов по климатическим зонам — от полярных пустынь Арктики и Антарктики с суровой и продолжительной зимой и прохладным коротким летом до экваториальной области, отличающейся высокими и относительно устойчивыми температурами. На температурные условия конкретной местности влияет близость моря, доступность для муссонных и пассатных перемещений воздушных масс, рельеф и ряд других факторов. В прибрежных областях низких широт или во влажных тропиках режим температур отличается большой стабильностью. Например, амплитуда годовых изменений температуры в Эквадоре составляет всего около 6 0С, разница среднемесячных температур в бассейне Конго — 1 0С, тогда как амплитуда только суточных перепадов температуры в континентальных пустынях может достигать 25 – 38, а сезонных — более 60 0С. На северо-востоке континента Евразии, на фоне существенно более низких реднегодовых температур, амплитуда сезонных изменений составляет почти 100 0С.

В горах хорошо выражены вертикальный градиент температур, зависимость температурного режима от экспозиции склона, его изрезанности и т. п.

Значительно более сглажены температурные условия в почве. Если на ее поверхности температурные изменения температуры воздуха, то с глубиной сезонные и иные колебания уменьшаются и температурный режим становится стабильно благоприятным для живых организмов.

В океанической среде температурный режим отличается меньшими колебаниями: лишь в арктических и антарктических морях на небольших глубинах температура воды может опускаться до -1,8 0С. Как и в почве, с глубиной постоянство выраженности температурного фактора возрастает. В континентальных водоемах условия более разнообразны. Здесь температура воды не опускается ниже 0 0С (водоемы пресные), а верхний предел характерен для некоторых термальных источников: температура воды в них держится около точки кипения, и, тем не менее, там обитают некоторые прокариоты.

Бенспозвоночные пойкилотермные

Царство беспозвоночных насчитывает более 30-ти групп. Основных отрядов 6. У них разнятся биологические циклы. Пойкилотермных животных может привести к гибели минимальный скачок температуры.

Такая реакция на окружающую среду называется специализированной. Другие позвоночные выработали толерантность, то есть подстраиваются под обширные диапазоны температуры, а следовательно, могут выживать во многих биотопах. Примеры, далее:

Бадяга

Это пресноводный представитель отряда губок. Их на Земле больше 10 тысяч видов. Они подразделяются на лучевые, известковые и обыкновенные. Бодяга относится к последнему таксону. Губка сложена кремнистыми минералами и роговой тканью. Бадяга  вырастает максимум до 20-ти сантиметров, имеет кустистую форму. Цвет губки зачастую зеленый или бурый.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Воронковидная миксикола

Представитель отряда кольчатых червей, в котором 12 тысяч видов. У всех них есть вторичная полость внутри тела. Сверху оно имеет щитники. Они колючие. Отсюда название отряда. Название миксиколы обосновано формой тела. С одной из его сторон есть подобие кожистой воронки. За счет нее червь передвигается в воде.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Перловица

Представитель отряда моллюсков. Среди них есть паразиты. Одни поражают человека, к примеру, описторхоз. Другие моллюски паразитируют на рыбах. Перловица из числа последних.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Моллюск двухстворчатый. Однако его личинка створок не имеет, выбирается из материнской раковины и ищет хозяина. У пораженной рыбы развивается опухоль. Когда личинка перловицы подрастает, отделяется от рыбы и начинает самостоятельную жизнь, строит раковину.

Терновый венец

Эта морская звезда относится к отряду иглокожих. У них нет позвоночника, но есть подкожный скелет. Он состоит из пластин, шипов, игл. Они известковые. Отряд представлен 5-ю тысячами видов.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Терновый венец — хищная и ядовитая звезда. У нее минимум 5 лучей. Бывает и 23. Количество лучей увеличивается с возрастом звезды. Диаметр ее «диска» достигает 50-ти сантиметров.

Аурелия ушастая

Медуза причислена к отряду стрекающих. В студенистом теле аурелии 24 глаза. У четырех ротовых лопастей есть стрекательные клетки. Они жалят жертву, впуская в нее яд. Порой, медуза стрекает с целью обороны. Тело аурелии буквально нашпиговано ропалиями. Это клетки, улавливающие свет и помогающие медузе ориентироваться в пространстве.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Паук-павлин

Он из отряда членистоногих. В нем 1,5 миллиона видов. Павлина сложно рассмотреть. Длина паука не превышает 5-ти миллиметров. Под увеличением на спинке членистоногого виден синий круг в оранжевом обрамлении и с красно-черным рисунком. У самцов павлинов есть подобие хвоста. Словно птицы, пауки распускают его перед самками в брачный период.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Химическая терморегуляция

В ответ на понижение температуры среды у теплокровных происходит рефлекторное увеличение производства эндогенного тепла. Это достигается усилением окислительных процессов, особенно в мышечных тканях. Несогласованное сокращение мышц (дрожь) и терморегуляционный тонус – первые этапы повышения теплопродукции. При этом обмен липидов возрастает, а жировая ткань становится залогом лучшей терморегуляции. У млекопитающих холодного климата даже имеется бурый жир, все тепло от окисления которого идет на обогрев организма. Этот расход энергии требует от животного либо потребления большого количества пищи, либо основательных жировых запасов. При недостатке этих ресурсов химическая терморегуляция имеет свои пределы.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Дорогой ароморфоз

Появление гомойотермии у живых существ – очень энергозатратное эволюционное приобретение. Ученые и сегодня спорят о возникновении этого прогрессивного изменения строения, которое привело к повышению уровня организации. Было предложено множество теорий возникновения теплокровных организмов. Некоторые исследователи допускают, что данной особенностью могли обладать даже динозавры. Но при всех разногласиях ученых точно одно: появление гомойотермных организмов – это биоэнергетическое явление. И усложнение жизненных форм связано с функциональным совершенствованием механизмов теплоотдачи.

Пассивная устойчивость

Рассмотренные закономерности охватывают диапазон изменений температуры, в пределах которого сохраняется активная жизнедеятельность. За границами этого диапазона, которые широко варьируют у разных видов и даже географических популяций одного вида, активные формы деятельности пойкилотермных организмов прекращаются, и они переходят в состояние оцепенения, характеризующееся резким снижением уровня обменных процессов, вплоть до полной потери видимых проявлений жизни. В таком пассивном состоянии пойкилотермные организмы могут переносить достаточно сильное повышение и еще более выраженное понижение температуры без патологических последствий. Основа такой температурной толерантности заключена в высокой степени тканевой устойчивости, свойственной всем видам пойкилотермных и часто поддерживаемой сильным обезвоживанием (семена, споры, некоторые мелкие животные).

Переход в состояние оцепенения следует рассматривать как адаптивную реакцию: почти не функционирующий организм не подвергается многим повреждающим воздействиям, а также не расходует энергию, что позволяет выжить при неблагоприятных условиях температур в течение длительного времени. Более того, сам процесс перехода в состояние оцепенения может быть формой активной перестройки типа реакции на температуру. “Закаливание” морозостойких растений — активный сезонный процесс, идущий поэтапно и связанный с достаточно сложными физиологическими и биохимическими изменениями в организме. У животных впадение в оцепенение в естественных условиях часто также выражено сезонно и предваряется комплексом физиологических перестроек в организме. Есть данные, что процесс перехода к оцепенению может регулироваться какими-то гормональными факторами; объективный материал по этому поводу еще не достаточен для широких выводов.

При переходе температуры среды за пределы толерантности наступает гибель организма от причин, рассмотренных в начале этой главы.

Механизмы физической терморегуляции

Этот тип терморегуляции не требует дополнительных затрат на выработку тепла, а осуществляется за счет сохранения эндогенного тепла. Осуществляется путем испарения (потоотделения), излучения (радиации), теплопроведения (кондукции) и конвекции кожных покровов. Способы физической терморегуляции развивались в процессе эволюции и становятся все более совершенными при изучении филогенетических рядов от насекомоядных и рукокрылых к млекопитающим.

Примерами такой регуляции служит сужение или расширение кровеносных капилляров кожных покровов, что меняет теплопроводность, теплоизолирующие свойства меха и перьев, противоточный теплообмен крови между поверхностными сосудами и сосудами внутренних органов. Теплоотдача регулируется наклоном волос меха и перьев, между которыми сохраняется воздушная прослойка.

У морских млекопитающих подкожный жир распределяется по всему телу, охраняя эндотепло. Например, у тюленей такой жировой мешок достигает до 50% всего веса. Именно поэтому снег не тает под тюленями, часами лежащими на ледовом насте. Для животных, живущих в жарком климате, равномерное распределение жировой прослойки по всей поверхности тела было бы губительным. Поэтому у них жир накапливается лишь в определенных участках тела (горб у верблюда, курдюк у овец), что не препятствует испарению со всей поверхности тела. Кроме того, у животных северного холодного климата существует особенная жировая ткань (бурый жир), который полностью используется для обогрева тела.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Этология и теплообмен

Поведенческие особенности также играют немаловажную роль в процессах теплообмена, как для пойкилотермных, так и гомойотермных животных. Сюда относится и изменения позы, и постройка укрытий, и различные миграции. Чем больше глубина норы, тем более сглажен ход температур. Для средних широт на глубине уже в 1,5 метра сезонные колебания температур незаметны.

Для терморегуляции используется и групповое поведение. Так, пингвины сбиваются в кучу, плотно прижимаясь друг к другу. Внутри кучи температура близка к температуре тела пингвинов (+37 °C) даже в самые сильные морозы. Верблюды делают то же самое – в центре группы температура около +39 °C, а шерсть крайних животных может нагреваться до +70 °C.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Почему в водной среде мало гомойотермных организмов

Среди гидробионтов (организмов, живущих в водной среде) мало представителей теплокровных животных. Киты, дельфины, морские котики – это вторичноводные животные, вернувшиеся в водную среду с суши. Теплокровность связана в первую очередь с увеличением обменных процессов, основа которых – реакции окисления. И главную роль тут играет кислород. А, как известно, в водной среде содержание кислорода не выше 1% от объема. Диффузия кислорода в воде в тысячи раз меньше, чем в воздухе, что делает его еще менее доступным. Кроме того, с повышением температуры и обогащением воды органическими соединениями содержание кислорода снижается. Все это делает энергетически невыгодным существование большого количества теплокровных организмов в водной среде.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Промежуточные формы

Биологи-эволюционисты нашли-таки представителей переходных форм от пойкилотермности к теплокровности млекопитающих. Канадские биологи из университета Брока обнаружили сезонную теплокровность у аргентинского черно-белого тегу (Alvator merianae). Эта почти метровая ящерица живет в Южной Америке. Как и большинство рептилий, тегу днем греется на солнце, а ночью прячется в норах и пещерах, где и остывает. Но в период размножения с сентября по октябрь температура тегу, частота дыхания и ритм сокращений сердца в утренние часы резко возрастают. Температура тела ящерицы может превышать температуру в пещере на десять градусов. Это доказывает переходность форм от холоднокровности к гомойотермным животным.

Гомойотермные организмы

Гомойотермные организмы — организмы, способные поддерживать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды (птицы и млекопитающие).

Гетеротермные организмы — группа гомойотермных организмов, у которых периоды сохранения постоянно высокой температуры тела сменяются периодами ее понижения при впадении в спячку в неблагоприятный период года (суслики, сурки, ежи, летучие мыши и др.).

Мы уже знаем, что гомойотермные животные могут поддерживать температуру тела в гораздо большем диапазоне температур, чем пойкилотермные (см. рис. 3), однако те и другие гибнут при примерно одинаковых чрезмерно высоких или чрезмерно низких температурах (в первом случае — от коагуляции белков, а во втором — вследствие замерзания внутриклеточной воды с образованием кристаллов льда). Но пока этого не произошло, пока температура не достигла критических значений, организм борется за поддержание ее па нормальном или хотя бы на близком к нормальному уровне. Естественно, что в полной мере это свойственно гомойотермным организмам, обладающим терморегуляцией, способным в зависимости от условий усиливать или ослаблять как теплопродукцию, так и теплоотдачу. Теплоотдача — процесс чисто физиологический, он происходит на органном и организменном уровнях, а в основе теплопродукции лежат и физиологические, и химические, и молекулярные механизмы. Прежде всего это озноб, холодовая дрожь, т. е. мелкие сокращения скелетных мышц с низким коэффициентом полезного действия и повышенным образованием тепла. Этот механизм организм включает автоматически, рефлекторно. Эффект его может быть повышен активной произвольной мышечной деятельностью, также усиливающей теплообразование. Не случайно, чтобы согреться, мы прибегаем к движению.

Естественно, что все эти изменения приводят к нарушению ряда функций организма. В процессе обмена веществ во всяком организме происходит образование тепла. Этой способностью обладают лишь птицы и млекопитающие (как животные, так, естественно, и человек). Их называют гомойотермными организмами. Температура тела беспозвоночных, рыб, амфибий и рептилий зависит от температуры окружающей среды и практически равна ей. Это пойкилотермные организмы. Поэтому термический оптимум, в котором особь ведет активную жизнь, у гомойотермных значительно шире, чем у пойкилотермных, хотя границы выживаемости в условиях температурного максимум- и минимум-пессимума практически одинаковы (рис. 3).

В зависимости от того, какой источник преобладает в тепловом балансе, живые организмы делят на пойкилотермных и гомойотермных. Пойкилотермные организмы — организмы с непостоянной внутренней температурой тела, меняющейся в зависимости от температуры внешней среды. К ним относятся микроорганизмы, растения, беспозвоночные и низшие позвоночные животные. Температура их тела обычно на 1—2° С выше температуры окружающей среды или равна ей. Гомойо-термные организмы — организмы, способные поддерживать внутреннюю температуру тела на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Это птицы и млекопитающие. Если речь идет только о животных, то их еще называют холоднокровными и теплокровными соответственно. Среди гомойотермных организмов выделяют группу гетеро-термных организмов — организмов, у которых периоды сохранения постоянно высокой температуры тела сменяются периодами ее понижения при впадении в спячку в неблагоприятный период года (суслики, сурки, ежи, летучие мыши и др.).

Было бы заблуждением утверждать, что эктотермы «примитивны», а эндотермы «прогрессивны». Правильнее было бы считать, что эндотермы придерживаются стратегии, приносящей большие выгоды, но сопряженной с немалыми затратами, а эктотермы— стратегии, предполагающей низкие затраты, но иной раз сулящей лишь весьма незначительные выгоды. В силу сказанного для эндотермов, как и для эктотермов, характерно наличие температурного оптимума (т. е. такой температуры окружающей среды, при которой энергозатраты минимальны), а также верхней и нижней границ летальных температур, за пределами которых способность организма к регулированию температуры тела оказывается явно недостаточной. При этом по мере удаления в обе стороны оптимального значения температура среды становится все менее и менее благоприятной для длительного существования организмов, потому что в обмен на преимущества, которыми обладает каждый гомойотермный организм, при таких температурах приходится расходовать все больше и больше энергии.

Проверим знания

Ключевые вопросы

*1. В чем заключается ограничивающее действие температуры на жизнь организмов? Каковы максимальные значения переносимых температур для прокариот и эукариот? *2. Какие организмы называют гетеротермными? Почему? *3. Выберите пойкилотермные организмы из предложенного перечня: тритон, червь дождевой, аист, черепаха, кит, спирогира, улитка виноградная. *4. Укажите, какие из перечисленных животных являются гомойотермными: лягушка, заяц, дельфин, акула, крокодил, лошадь, саламандра, олень, волк.

    Сложные вопросы

*1. Почему при продвижении с юга на север у животных увеличиваются размеры выступающих частей тела? Приведите аргументированные доказательства. *2. Какизвестно, слон и бегемот имеют крупные размеры тела, но живут на юге, что противоречит правилу Бергмана. Как это объяснить?

*Индивидуальное домашнее задание. Составьтеперечень организмов, обитающих в районе вашего проживания. С помощью литературных источников установите их систематическую принадлежность и разделите на пойкилотермных и гомойотермных. 

Влияние температуры на жизненные процессы.

Генеральная закономерность воздействия температуры на живые организмы выражается действием ее на скорость обменных процессов. Согласно общему для всех химических реакций правилу Вант-Гоффа, повышение температуры ведет к пропорциональному возрастанию скорости реакции. Разница заключается в том, что в живом организме химические процессы всегда идут с участием сложных ферментных систем, активность которых зависит от температуры. В результате ферментативного катализа возрастает скорость биохимических реакций и количественно меняется ее зависимость от внешней температуры.

Величину температурного ускорения химических реакций удобно выражать коэффициентом Q10, показывающим, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10 0С:

Q10 Kt+10/Kt,

где Kt — скорость реакции при температуре t.

Коэффициент температурного ускорения Q10, для большинства химических реакций абиотического характера равный 2 , в реакциях живых систем колеблется в довольно широких пределах даже для одних и тех же процессов, протекающих в разных диапазонах температур. Это объясняется тем, что скорость ферментативных реакций не является линейной функцией температуры. Так, у тропических растений при температуре менее 10 0С коэффициент Q10 приблизительно равен 3, но существенно уменьшается при возрастании температуры выше 25 – 30 0С. У колорадского жука потребление кислорода в диапазоне 10 – 30 0С характеризуется величиной Q10 2,46, а при температуре 20 – 30 0С Q10 1,8. Зависимость метаболизма рыб и многих других водных животных от температуры выражается в изменении величины Q10 от 10,9 до 2,2 в диапазоне температур от 0 до 30’С.

В одном и том же организме величина температурного ускорения биохимических реакций неодинакова для различных процессов.

Земноводные пойкилотермные

Какие животные называются пойкилотермными земноводными? Те же, что именуются амфибиями. Класс древний, промежуточный меж рыбами и наземными позвоночными. На земном шаре примерно 7 тысяч видов земноводных. Они поделены на 3 отряда. Вот их представители:

Сирийская чесночница

Представляет отряд бесхвостых амфибий. В нем 18 семейств (6 тысяч видов). Одно из них — чесночницы. Их 50 видов. Сирийский отличается серо-зеленой окраской с темно-коричневыми отметинами, отсутствием бугорков на лбу, большими глазами с вертикальным зрачком. Кожа всех чесночниц пахнет чесноком. Отсюда название семейства. Запах непостоянен.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Пустынный узкорот

В отряде бесхвостых амфибий причислен к семейству узкоротых. Все они живут в Южной Африке. У представителей семьи раздутое и толстое тело с крохотными ногами и короткой головой. Пустынный вид характеризуется большими глазами и перепончатыми конечностями, напоминающими лопаты.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Адаптации пойкилотермных животных к пустынному региону способствовала ночная роса. Она обильно выпадает ночами на пески дюн Намакваленда. Это пустынный пояс, проходящий по Намибии и ЮАРу. Без ночного орошения узкорот не выжил бы в песках. На прочих территориях Африки подобного влияния Атлантики нет. Поэтому численность вида ограничена, животное занесено в Красную книгу.

Исполинская саламандра

Это представитель отряда хвостатых амфибий. В нем около 600-от видов. Исполинская саламандра крупнее прочих, вытянута на 1,5 метра. Животное как бы расплющено, особенно голова. На ней почти не видно глаз. Исполинская саламандра населяет полноводные реки Азии. Самые большие популяции проживают в КНР и Японии.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Гребенчатый тритон

В длину достигает 15-ти сантиметров, имеет пупырчатую кожу. Сверху тела она бурая. Брюшко амфибии оранжевое. На спинке самцов есть гребень, расцвечивающийся в период размножения голубым. Все земноводные, в том числе гребенчатый тритон, активны ночью. Дни животные проводят в убежищах на дне, меж коряг.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Африканская двухцветная червяга

Представляет отряд червяг.  Эти земноводные лишены лап и почти не видят. Глаза животных различают лишь светло или темно. К тому же, у червяг не выражен хвост. В общем, внешность у животных, как у червей, а нервная система и интеллект, как у амфибий. Африканский вид отличается бурой спинкой и розово-красным брюшком. Длина червяги достигает 40-ка сантиметров, а диаметр —15-ти миллиметров.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

Обитает африканская червяга в Танзании, забираясь в горы. Как и все представители отряда, животное роет ходы под землей. Там прохладней. Именно поэтому почти все 200 видов червяг тяготеют к тропическим регионам.

Кольчатая червяга

Амфибия черная. Тело животного как бы сложено из колец. Отсюда название вида. Колец 85. Борозды меж ними светлые. Длина амфибии достигает 40-ка сантиметров. Встретить его представителей можно в Эквадоре и Бразилии.

Гомойотермные организмы. теплокровные животные. пойкилотермные организмы

admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий