§ 8. Прыстасаванні жывых арганізмаў да сезонных рытмаў умоў асяроддзя пражывання

Прэамбула

Як вы ўжо ведаеце з § 5, у большасці жывёл і раслін цыкл развіцця прымеркаваны да сезонаў года. Сігналам для падрыхтоўкі да змянення сезона служыць змяненне працягласці светлавога дня — фотаперыяду. Усе расліны і жывёлы, асабліва ўмеранага клімату, эвалюцыйна выпрацавалі механізмы прыстасавання да сезонных змяненняў фактараў асяроддзя. Сезонныя з’явы ў прыродзе вывучае навука феналогія.

*Прыстасаванні раслін да сезонных рытмаў умоў асяроддзя пражывання

У раслін працэсы росту і развіцця вызначаюцца сезоннымі асаблівасцямі кліматычных фактараў. Вясной пад іх уплывам у раслін актывуюцца фізіялагічныя працэсы, якія прыводзяць да росту і развіцця, летам — да размнажэння, восенню — да лістападу. У пакрытанасенных вясной адбываецца цвіценне, а летам — плоданашэнне. Асноўным прыстасаваннем раслін да зімовых умоў з’яўляецца іх пераход у стан спакою, які характарызуецца спыненнем росту і запаволеннем біялагічных працэсаў. У некаторых раслін да наступлення халадоў фарміруюцца падземныя перайначаныя парасткі, якія змяшчаюць запас пажыўных рэчываў і здольныя пераносіць неспрыяльны перыяд года. Напрыклад, у нарцыса, цюльпана, лілеі ўтвараюцца цыбуліны; у бульбы, тапінамбуру — клубні. З наступленнем спрыяльных умоў яны забяспечваюць вегетатыўнае размнажэнне.

Даўжыня светлавога дня, якая змяняецца на працягу года, як гадзіннік, паказвае раслінам лепшы час для пераходу да вегетацыі, размнажэння ці для падрыхтоўкі да неспрыяльнага сезону. Важны таксама характар змянення даўжыні светлавога дня (укарочваецца ці падаўжаецца). Напрыклад, у шэрага шматгадовых злакаў пераход да цвіцення стымулюецца падаўжэннем светлавога дня вясной, у іншых відаў раслін, наадварот, для гэтага патрабуецца яго пакарочванне. Як вы ўжо ведаеце з § 5, наземныя расліны па тыпе фотаперыядычнай рэакцыі падзяляюцца на караткадзённыя, даўгадзённыя і нейтральныя да даўжыні светлавога дня.

У залежнасці ад сезону лімітуючае дзеянне на расліны могуць мець розныя кліматычныя фактары — святло, тэмпература, вільготнасць. Прыстасаванні да іх недахопу ці лішку ў асяроддзі пражывання разглядаліся ў § 5—7.

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.

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.

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).

Праверым веды