§ 8. Прыстасаванні жывых арганізмаў да сезонных рытмаў умоў асяроддзя пражывання
Прыстасаванні жывёл да сезонных рытмаў умоў асяроддзя пражывання
У жывёл да неспрыяльных сезонных з’яў сфарміраваліся разнастайныя прыстасаванні. Для іх характэрны сезонныя біялагічныя цыклы, у аснове якіх ляжаць складаныя фізіялагічныя механізмы. Так, адны жывёлы запасяць корм, іншыя набіраюць масу, трэція запавольваюць працэсы жыццядзейнасці, чацвёртыя павышаюць узровень цеплаўтварэння. На падрыхтоўку да зімы патрабуецца працяглы час для фізіялагічнай перабудовы арганізма і запасання неабходнай колькасці энергетычных рэсурсаў.
У ходзе эвалюцыі жывёлы змаглі выпрацаваць тры асноўныя шляхі прыстасавання да неспрыяльных сезонных умоў асяроддзя: актыўны, пасіўны і пазбяганне неспрыяльных уздзеянняў.
Актыўны шлях прыстасавання арганізмаў да сезонных ваганняў экалагічных фактараў — гэта, па-першае, цеплакроўнасць — падтрыманне арганізмам пастаяннай тэмпературы цела за кошт высокай інтэнсіўнасці абмену рэчываў, што дазваляе супрацьстаяць нізкім зімовым тэмпературам. Некаторыя млекакормячыя і птушкі змяняюць вонкавае покрыва, каб паменшыць цеплааддачу ў зімовых умовах. У іх адбываецца асенняя лінька — змена летняга покрыва на больш густое зімовае.
Па-другое, у жывёл з’явіліся прыстасаванні, якія дазваляюць пераносіць недахоп вільгаці. Напрыклад, мядзведзі бурыя, суркі, хамякі да восені здольныя запасіць буры тлушч, які зімой расшчапляецца з утварэннем вады. Некаторыя жывёлы — змеі, чарапахі, членістаногія — пры надыходзе засухі здабываюць вільгаць з ежы.
Пасіўны шлях прыстасавання арганізмаў да сезонных ваганняў экалагічных фактараў праяўляецца своеасаблівым прыстасаваннем да перанясення неспрыяльных фактараў — спячкай. Спячка — гэта стан паніжанай жыццядзейнасці і абмену рэчываў, які настае ў некаторых гамаятэрмных жывёл, калі ежа ці вада становяцца маладаступнымі і захаванне высокай інтэнсіўнасці абмену рэчываў немагчыма. У час спячкі адбываецца зніжэнне тэмпературы цела на некалькі градусаў, але звычайна не ніжэй за 10 °С, і тэрмарэгуляцыя не спыняецца. Пры гэтым дыханне становіцца рэдкім, сэрцабіцце запавольваецца, фізіялагічныя працэсы затарможваюцца. Адрозніваюць зімовую і летнюю спячкі.
Зімовая спячка — адносна працяглы бесперапынны сон некаторых млекакормячых жывёл (мядзведзі бурыя, кажаны, суркі, барсукі, суслікі, бурундукі, вожыкі) у зімовую пару года. Галоўнай прычынай з’яўляецца недахоп корму. Спячка можа доўжыцца ад некалькіх дзён да многіх месяцаў у залежнасці ад рэгіёна і віду арганізмаў.
Суслік спіць да 6 месяцаў у характэрнай паставе — седзячы на задніх канечнасцях, падагнуўшы галаву да брушка і накрыўшы сябе хвастом. Вожык скручваецца клубком і засынае. Кажан, захінуўшыся крыламі, у стане спячкі праводзіць да 7 месяцаў (з кастрычніка па красавік), пакуль няма насякомых. Соні ва ўмераным клімаце спяць да 8 месяцаў. Сурок у стане запаволенага абмену рэчываў праводзіць сумарна да 9 месяцаў.
Жывёлы, якія ўпадаюць у зімовую спячку, як правіла, не робяць запасаў ежы на зіму. Але яны за цёплую пару года запасяць у сваім целе тлушч, які дазваляе ім існаваць без ежы і вады.
Падскурны пласт тлушчу ў мядзведзяў бліжэй да халадоў дасягае таўшчыні ў 7—9 см. Самкі набіраюць масу да 150 кг і больш, самцы — да 300 кг, прычым усёй масы прыпадае на тлушч. У барсукоў старыя самцы да зімы набіраюць да 32—34 кг масы пры зыходнай масе каля 24 кг.
Гарачую пару года некаторыя грызуны пераносяць у стане летняй спячкі, якая працягваецца да некалькіх месяцаў. Яна выклікана сезонным дэфіцытам вады.
Для пайкілатэрмных жывёл (насякомых, рыб, земнаводных, паўзуноў) характэрна здранцвенне. Здранцвенне — стан рэзка паніжанай жыццядзейнасці, пры якім усе ўнутраныя працэсы запавольваюцца нашмат мацней, чым пры спячцы. Тэмпература цела зніжаецца да значэння тэмпературы навакольнага асяроддзя, сэрцабіцце запавольваецца да 2—3 удараў, а дыханне — да 3—4 удыхаў у мінуту.
Зімовае здранцвенне настае пры недахопе цяпла, вільгаці і ежы ў асяроддзі пражывання. Пазваночныя жывёлы знаходзяць сабе зацішныя месцы (у норах, пад карчамі, у дуплах), насякомыя хаваюцца ў зямлю, пад кару дрэў, забіваюцца ў расколіны пнёў і ўпадаюць у здранцвенне да надыходу вясны.
Летняе здранцвенне ў жыхароў гарачых краін настае пры выгаранні расліннасці і недахопе вільгаці. Напрыклад, стэпавыя чарапахі пры летнім здранцвенні «высыхаюць» — губляюць шмат вады.
Асаблівым прыстасаваннем да неспрыяльных умоў з’яўляецца анабіёз — часовы стан арганізма, пры якім жыццёвыя працэсы запаволены да мінімуму і адсутнічаюць усе бачныя прыметы жыцця. Ён характэрны ў асноўным для спор, сухога насення, пратыстаў, лішайнікаў, круглых чарвей. У такім стане яны здольныя доўга вытрымліваць вельмі нізкія і высокія тэмпературы, пераносіць адсутнасць вады. Напрыклад, высушанае насенне раслін, споры, а таксама цысты пратыстаў здольныя вытрымліваць тэмпературы ніжэй за –200 °С.
Пазбяганне неспрыяльных уздзеянняў — яшчэ адзін шлях прыстасавання арганізмаў да сезонных ваганняў экалагічных фактараў. Асноўным прыкладам з’яўляюцца міграцыі. Міграцыі — гэта рэгулярныя (паўтараюцца з года ў год) сезонныя перамяшчэнні вялікай колькасці птушак або іншых жывёл з аднаго месцапражывання ў іншае. Найбольш вядомыя міграцыі птушак умераных шырот (жураўлёў, буслоў, лебедзяў, гусей). Міграцыі здзяйсняюць і шмат якія млекакормячыя (паўночныя алені, антылопы гну, кіты), некаторыя паўзуны (марскія чарапахі), насякомыя (матылёк манарх).
Птушкі здольныя здзяйсняць вельмі далёкія пералёты. Белыя буслы гняздуюцца ў Еўропе, а зімуюць у Паўднёвай Афрыцы. Гэтыя птушкі двойчы ў год пераадольваюць шлях у 10—15 тыс. км. Самыя далёкія пералёты здзяйсняюць палярныя крачкі. Гэтыя птушкі праводзяць лета ў тундры, дзе выводзяць птушанят, а зімуюць у Паўднёвым паўшар’і. Такім чынам, крачкі два разы ў год пралятаюць больш за 17 тыс. км. Паўночныя алені з надыходам зімы мігрыруюць з тундры ў лесатундру і паўночную тайгу, пераадольваючы адлегласці да 500 км.
Паўторым галоўнае. У раслін адаптацыя да змены сезонаў праяўляецца пераходам да наступнай стадыі жыццёвага цыкла. Вясной у іх актыўна працякаюць працэсы росту і развіцця, у большасці адбываецца цвіценне, летам — плоданашэнне, восенню — лістапад. Асноўным прыстасаваннем раслін да зімы з’яўляецца іх пераход у стан спакою. Шляхамі прыстасавання жывёл да неспрыяльных сезонных умоў асяроддзя з’яўляюцца: актыўны шлях (цеплакроўнасць, здольнасць запасіць тлушч); пасіўны шлях (спячка, здранцвенне, анабіёз); пазбяганне неспрыяльных уздзеянняў (міграцыя).