Температура и адаптации к ней организмов.

Один из важнейших факторов, определяющих существование и развитие организмов. От температуры окружающей среды зависит температура организмов, а, следовательно, скорость всех химических реакций, составляющих обмен веществ. В основном организмы могут существовать при температуре от 0 до +50°С, что обусловлено свойствами цитоплазмы клеток (если температура живой клетки падает ниже точки замерзания, клетка обычно физически повреждается и гибнет в результате образования кристаллов льда, а в случае слишком высокой температуры, происходит денатурация белков). Верхним температурным пределом жизни является +120-140°С (споры, бактерии), нижним – от -190 до -273°С (споры, семена).

По отношению к температуре организмы условно делят на криофилов (обитающих в условиях низких температур) и термофилов (обитающих в условиях высоких температур).

Температура – важнейший ограничивающий фактор, т.к. чем выше температура, тем короче время необходимое для развития организма.

Пример: развитие икринок форели начинается при 0⁰С; при температуре воды +2⁰С до имаго проходит 205 дней; +5⁰С – 82 дня; +10⁰С – 41 день.

Для животных характерно 3 способа приспособлений к изменениям температуры:

1) Пойкилотермия – неустойчивый уровень обмена веществ, непостоянная температура тела, отсутствие механизмов терморегуляции (насекомые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся). Для этих организмов характерен пассивный путь приспособления к неблагоприятным температурам – подчинение жизненных функций ходу внешних температур.

2) Гомойотермия – высокий уровень обмена веществ, в процессе которого осуществляется терморегуляция и обеспечивается постоянная температура тела (птицы, млекопитающие). Для таких организмов характерен активный путь приспособления к неблагоприятным температурам – усиление сопротивляемости организма неблагоприятным температурам (развитие регуляторных процессов, позволяющих перенести неблагоприятные температуры).

3) Гетеротермия – промежуточное положение – избегание неблагоприятных температурных воздействий – выработка жизненных циклов, при которых стадии развития проходят в благоприятные температурные сезоны года (животные, впадающие в спячку).

У живых организмов различают три механизма терморегуляции: химическая (изменение величины теплопродукции за счет изменения интенсивности обмена веществ), физическая (изменение величины теплоотдачи) и этологическая (избегание условий с неблагоприятными температурами).

Морфологические адаптации животных по отношению к температуре подчиняются нескольким правилам, распространяющимся на организмы, обитающие в разных широтах:

- правило Бергмана:по мере удаления от полюсов к экватору размеры близких в систематическом отношении животных с непостоянной температурой тела увеличиваются, а с постоянной – уменьшаются;

- правило Аллена:у животных с постоянной температурой тела в холодных климатических зонах наблюдается тенденция к уменьшению площади выступающих частей тела.