چه چیزی به حیوانات کمک می کند در شرایط نامطلوب زنده بمانند. راه های تجربه شرایط نامطلوب توسط موجودات زنده (زمستان، خواب زمستانی، انیمیشن معلق، مهاجرت و غیره)
بخش ها: زیست شناسی
اهداف:افزایش زمینه های دانش دانش آموزان؛ یاد بگیرید که پدیده توقف موقت فعالیت حیاتی موجودات زنده را تجزیه و تحلیل کنید و از آن به عنوان وسیله ای برای سازگاری و بقا در شرایط نامطلوب استفاده کنید.
تجهیزات: جداول نرم تنان، سخت پوستان، حشرات، ماهی ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان، پستانداران.
فصل زمستان برای بسیاری از نمایندگان دنیای حیوانات و گیاهان نامطلوب است، هم به دلیل دمای پایین و هم به دلیل کاهش شدید توانایی دریافت غذا. در طول تکامل تکاملی، بسیاری از گونه‌های جانوران و گیاهان مکانیسم‌های تطبیقی عجیبی را به دست آورده‌اند تا در فصلی نامطلوب زنده بمانند. در برخی از گونه های جانوران، غریزه ایجاد ذخایر غذایی پدید آمده و تثبیت شده است; دیگران سازگاری دیگری را ایجاد کرده اند - مهاجرت. پروازهای طولانی مدت بسیاری از گونه های پرندگان، مهاجرت برخی از گونه های ماهی و سایر نمایندگان دنیای حیوانات شناخته شده است. با این حال، در فرآیند تکامل در بسیاری از گونه های حیوانات، مکانیسم فیزیولوژیکی کامل دیگری از سازگاری مشاهده شد - توانایی قرار گرفتن در یک حالت بی جان در نگاه اول، که در گونه های مختلف حیوانات به طور متفاوتی ظاهر می شود و نام های مختلفی دارد (آنابیوز، هیپوترمی و غیره). در همین حال، همه این شرایط با مهار عملکردهای حیاتی بدن به حداقل ممکن است که به آن اجازه می دهد تا در شرایط نامطلوب زنده بماند، مشخص می شود. شرایط زمستانیبدون خوردن چنین حالت مرگ موهومی به آن دسته از جانورانی می رسد که در زمستان قادر به تامین غذای خود نیستند و خطر مرگ بر اثر سرما و گرسنگی برای آنها وجود دارد. و همه اینها، که در فرآیند تکامل توسعه یافته است، مشمول مصلحت طبیعی شدید - نیاز به حفظ گونه است.
خواب زمستانی یک پدیده گسترده در طبیعت است، با وجود این واقعیت که تظاهرات آن در نمایندگان گروه های خاصی از حیوانات متفاوت است، خواه آنها حیواناتی با دمای بدن ناپایدار (poikilothermic) باشند، همچنین به آنها خونسرد نیز گفته می شود، که در آن دمای بدن به دمای محیط یا حیواناتی با دمای بدن ثابت (هموترمیک) که به آنها خونگرم نیز می گویند.
از میان حیواناتی که دمای بدنشان ناپایدار است، گونه های مختلف نرم تنان، سخت پوستان، عنکبوتیان، حشرات، ماهی ها، دوزیستان و خزندگان به خواب زمستانی می روند و از حیواناتی که دمای بدنشان ثابت است، چندین گونه پرنده و بسیاری از گونه های پستانداران.
حلزون ها چگونه به خواب زمستانی می روند؟
از نوع نرم بدن، بسیاری از انواع حلزون ها به خواب زمستانی می روند (مثلاً همه حلزون های زمینی). حلزون های باغی در ماه اکتبر به خواب زمستانی می روند و تا اوایل آوریل ادامه می یابد. حلزون ها پس از یک دوره آماده سازی طولانی، که در طی آن مواد مغذی لازم را در بدن خود جمع می کنند، راسوها را پیدا کرده یا حفر می کنند تا چندین نفر بتوانند با هم در اعماق زمین زمستان گذرانی کنند، جایی که دما در 7 تا 8 درجه سانتی گراد حفظ می شود. حلزون ها پس از مسدود شدن خوب راسوها به پایین فرو می روند و با باز شدن پوسته دراز می کشند. سپس این سوراخ را می بندند و یک ماده لزج آزاد می کنند که به زودی سفت می شود و حالت ارتجاعی (شبیه فیلم) پیدا می کند. با سرماخوردگی قابل توجه و کمبود مواد مغذیدر بدن، حلزون‌ها حتی عمیق‌تر در زمین فرو می‌روند و لایه دیگری را تشکیل می‌دهند، بنابراین محفظه‌های هوایی ایجاد می‌کنند که به عنوان یک عایق عالی عمل می‌کنند. مشخص شده است که در طول یک دوره طولانی زمستان، حلزون ها بیش از 20٪ وزن خود را از دست می دهند که بیشترین کاهش در 25-30 روز اول اتفاق می افتد. این به دلیل این واقعیت است که تمام فرآیندهای متابولیک به تدریج محو می شوند تا به حداقلی برسند که حیوان تقریباً در حالت تعلیق انیمیشن با عملکردهای حیاتی به سختی قابل درک است. در طول خواب زمستانی، حلزون تغذیه نمی کند، تنفس تقریبا متوقف می شود. در بهار که اولین روزهای گرم از راه می رسد و دمای خاک به 8-10 درجه سانتی گراد می رسد، زمانی که پوشش گیاهی شروع به رشد می کند و اولین باران می بارد، حلزون ها از پناهگاه های زمستانی خود خارج می شوند. سپس فعالیت فشرده برای بازگرداندن ذخایر غذایی تمام شده در بدن آنها آغاز می شود. این در جذب مقدار زیادی غذا در مقایسه با بدن آنها بیان می شود.
حلزون های آبی، حلزون های حوضچه، نیز در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند - بیشتر آنها به لجن در انتهای مخزنی که در آن زندگی می کنند، فرو می روند.
خرچنگ در کجا به خواب زمستانی می رود؟
همه می دانند تهدیدی که در بین مردم رایج است: "من به شما نشان خواهم داد که خرچنگ ها کجا خواب زمستانی می کنند!". اعتقاد بر این است که این ضرب المثل در زمان رعیت ظاهر شد ، زمانی که صاحبخانه ها با مجازات رعیت های مجرم ، آنها را مجبور به صید خرچنگ در زمستان کردند. در همین حال، مشخص است که این تقریبا غیرممکن است، زیرا خرچنگ زمستان گذرانی می کند و عمیقاً در سوراخ هایی در انتهای مخازن دفن شده است.
از نظر طبقه بندی، طبقه سخت پوستان به دو زیر طبقه - سخت پوستان بالاتر و پایین تقسیم می شود.
از سخت پوستان بالاتر، خرچنگ های رودخانه ای، مردابی و دریاچه ای در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. نرها به صورت گروهی در گودال های عمیق در پایین و ماده ها به تنهایی در راسوها به خواب زمستانی می روند و در ماه نوامبر تخم های بارور شده را به پاهای کوتاه خود می چسبانند که سخت پوستان به اندازه مورچه فقط در ژوئن از آنها خارج می شوند.
از سخت پوستان پایینی، کک های آبی (جنس دافنیا) مورد توجه هستند. آنها بسته به شرایط، دو نوع تخم می گذارند - تابستان و زمستان. تخم های زمستانی دارای پوسته قوی هستند و در صورت ایجاد شرایط نامساعد زندگی تشکیل می شوند. برای برخی از گونه های سخت پوستان پایین، خشک شدن و حتی انجماد تخم ها شرط لازم برای ادامه رشد آنها است.
دیاپوز در حشرات
از نظر تعداد گونه ها، حشرات از همه طبقات دیگر پیشی می گیرند. دمای بدن آنها به محیط بستگی دارد که تأثیر زیادی بر سرعت تأثیرات حیاتی دارد و دمای پایین تا حد زیادی این سرعت را کاهش می دهد. در دماهای منفی، کل رشد حشره کند می شود یا عملاً متوقف می شود. این حالت آنابیوتیک که به "دیاپوز" معروف است، توقف برگشت پذیر فرآیندهای رشد است و توسط عوامل خارجی ایجاد می شود. دیاپوز زمانی اتفاق می‌افتد که شرایط برای زندگی نامطلوب باشد و در طول زمستان ادامه پیدا کند تا زمانی که با شروع بهار شرایط مساعدتر شود.
شروع فصل زمستان انواع متفاوتحشرات در مراحل مختلف رشد خود، که در آن به خواب زمستانی می روند - به شکل تخم، لارو، شفیره یا اشکال بالغ، اما معمولاً هر گونه فردی در مرحله خاصی از رشد خود به دیاپوز می افتد. بنابراین، برای مثال، هفت نقطه کفشدوزکزمستان در بزرگسالی
مشخصه این است که زمستان حشرات با آماده سازی فیزیولوژیکی خاصی از بدن آنها، متشکل از تجمع گلیسرول آزاد در بافت های آنها، که اجازه انجماد را نمی دهد، انجام می شود. این در مرحله رشد حشره رخ می دهد که در آن زمستان گذرانی می کنند.
حتی با شروع اولین علائم سرماخوردگی در پاییز، حشرات پناهگاه‌های راحتی پیدا می‌کنند (زیر سنگ‌ها، زیر پوست درختان، زیر برگ‌های افتاده در گودال‌های خاک و غیره)، جایی که پس از بارش برف، درجه حرارت بالا می‌رود. نسبتاً کم و یکنواخت است.
مدت زمان دیاپوز در حشرات ارتباط مستقیمی با ذخایر چربی در بدن دارد. زنبورها در یک دیاپوز طولانی نمی افتند، اما هنوز در دمای 0 تا 6 درجه سانتیگراد بی حس می شوند و می توانند 7-8 روز در این حالت بمانند. در دماهای پایین تر می میرند.
همچنین جالب است که چگونه حشرات به طور دقیق لحظه ای را که باید از حالت آنابیوتیک خارج شوند را تعیین می کنند. دانشمند N.I. کالابوخوف آنابیوز را در برخی از گونه های پروانه ها بررسی کرد. او دریافت که مدت زمان دیاپوز در انواع خاصیناهمسان. به عنوان مثال، پروانه طاووس به مدت 166 روز در دمای 5.9 درجه سانتیگراد در انیمیشن معلق بود، در حالی که کرم ابریشم در دمای 8.6 درجه سانتیگراد به 193 روز نیاز داشت. به گفته این دانشمند، حتی تفاوت در منطقه جغرافیایی بر مدت زمان دیاپوز تأثیر می گذارد.
آیا ماهی ها به خواب زمستانی می روند؟
به روشی عجیب، برخی از گونه های یک کلاس بزرگ از ماهی ها در زمستان با دمای پایین آب سازگار می شوند. دمای طبیعی بدن در ماهی ثابت نیست و با دمای آب مطابقت دارد. با کاهش شدید ناگهانی دمای آب، ماهی در حالت شوک قرار می گیرد. با این حال، کافی است که آب گرم شود و آنها به سرعت "زنده می شوند". آزمایش ها نشان داده است که ماهی های منجمد تنها زمانی زنده می شوند که رگ های خونی آن ها یخ زده نباشد.
برخی از ماهی‌هایی که در آب‌های قطب شمال زندگی می‌کنند، ابتدا با دمای پایین آب در زمستان سازگار شده‌اند: ترکیب خون خود را تغییر می‌دهند. با کاهش دمای آب در پاییز، نمک‌ها در خون آنها در غلظتی تجمع می‌یابند که معمولی برای آب دریا، در حالی که خون به سختی یخ می زند (نوعی ضد یخ).
از جانب ماهی آب شیریندر ماه نوامبر، کپور، روف، سوف، گربه ماهی و دیگران به خواب زمستانی می روند. هنگامی که دمای آب به زیر 8 تا 10 درجه سانتیگراد می رسد، این ماهی ها به قسمت های عمیق تر مخازن حرکت می کنند. گروه های بزرگدر گل و لای و در طول زمستان در حالت خواب زمستانی باقی بمانند.
مقداری ماهی دریاییهمچنین سرمای شدید را در حالت خواب زمستانی تحمل می کند. بنابراین، به عنوان مثال، شاه ماهی در حال حاضر در پاییز به سواحل اقیانوس منجمد شمالی نزدیک می شود تا در پایین یک خلیج کوچک به حالت خواب زمستانی بیفتد. ماهی آنچوی دریای سیاه نیز در مناطق جنوبی دریا - در سواحل گرجستان - زمستان می گذراند، در این زمان فعال نیست و غذا مصرف نمی کند. و ماهی آنچوی آزوف قبل از شروع دوره زمستانی به دریای سیاه مهاجرت می کند و در آنجا به صورت گروهی در حالت نسبتاً کم تحرک جمع می شود.
خواب زمستانی در ماهی ها با فعالیت بسیار محدود آنها، توقف کامل تغذیه و کاهش شدید متابولیسم مشخص می شود. در این زمان، بدن آنها توسط ذخایر مواد مغذی انباشته شده به دلیل تغذیه فراوان در پاییز پشتیبانی می شود.
خواب زمستانی دوزیستان
از نظر سبک زندگی و ساختار، کلاس دوزیستان بین مهره داران معمولی آبزی و حیوانات معمولی خشکی نشین انتقالی است. مشخص است که انواع مختلفقورباغه ها، نیوت ها، سمندرها نیز فصل نامطلوب زمستان را در حالت بی حسی سپری می کنند، زیرا این حیوانات با دمای بدن ناپایدار هستند که به دمای محیط بستگی دارد.
مشخص شده است که خواب زمستانی قورباغه ها از 130 تا 230 روز طول می کشد و مدت آن بستگی به مدت زمستان دارد.
در مخازن، برای زمستان گذرانی، قورباغه ها در گروه های 10-20 نمونه جمع می شوند، در گل و لای، فرورفتگی های زیر آب و دیگر حفره ها فرو می روند. در طول خواب زمستانی، قورباغه ها فقط از طریق پوست خود تنفس می کنند.
در زمستان، نیوت ها معمولاً زیر کنده های گرم و پوسیده و تنه درختان افتاده لانه می کنند. اگر آنها چنین "آپارتمان" مناسبی را در نزدیکی پیدا نکنند، از شکاف در خاک راضی هستند.
خزندگان نیز به خواب زمستانی می روند
از طبقه خزندگان، تقریباً همه گونه های جانوران ما در زمستان در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. دمای پایین زمستان دلیل اصلی این پدیده است.
محله‌های زمستانی معمولاً غارهای زیرزمینی یا حفره‌هایی هستند که در اطراف کنده‌های بزرگ قدیمی با ریشه‌های پوسیده، شکاف‌هایی در صخره‌ها و مکان‌های دیگری که برای دشمنانشان قابل دسترسی نیست، تشکیل شده‌اند. در چنین پناهگاه هایی تعداد زیادی مار جمع می شوند و حلقه های عظیمی از مارها را تشکیل می دهند. مشخص شده است که دمای مارها در طول خواب زمستانی تقریباً با دمای محیط متفاوت نیست.
بیشتر گونه‌های مارمولک‌ها (علفزار، راه راه، سبز، جنگلی، دوکی) نیز به خواب زمستانی می‌روند و در خاک فرو می‌روند و به گودال‌هایی می‌روند که خطر سیل را تهدید نمی‌کند. در روزهای گرم و آفتابی در زمستان، مارمولک‌ها ممکن است «بیدار شوند» و چند ساعت برای شکار از پناهگاه‌های زمستانی خود خارج شوند و پس از آن دوباره در لانه‌های خود پنهان می‌شوند و در حالت خروپف قرار می‌گیرند.
لاک پشت های باتلاقی زمستان را با نقب زدن در لجن مخازنی که در آن زندگی می کنند می گذرانند، در حالی که لاک پشت های زمینی تا عمق 0.5 متری در خاک به پناهگاه های طبیعی یا سوراخ هایی از خال، روباه، جوندگان می روند و خود را با ذغال سنگ نارس، خزه و خزه می پوشانند. برگ های مرطوب
آمادگی برای زمستان گذرانی در ماه اکتبر آغاز می شود، زمانی که لاک پشت ها چربی را جمع می کنند. در بهار، با گرم شدن موقت، گاهی تا یک هفته کامل از خواب بیدار می شوند.
آیا پرندگانی هستند که در زمستان به خواب زمستانی می روند؟
اکثر حیوانات با دمای بدن ناپایدار، که به محیط بستگی دارد، در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. اما در کمال تعجب بسیاری از حیوانات با دمای بدن ثابت مانند پرندگان نیز می توانند در فصول نامساعد سال به خواب زمستانی بپردازند. مشخص است که اکثر پرندگان با مهاجرت از شرایط نامطلوب زمستانی اجتناب می کنند. حتی ارسطو در چند جلدی تاریخ حیوانات توجه خود را به این واقعیت جلب کرد که «برخی از پرندگان برای گذراندن زمستان در کشورهای گرم، در حالی که دیگران به پناهگاه های مختلف پناه می برند و در آنجا به خواب زمستانی می روند.
کارل لینه، طبیعت‌شناس بزرگ سوئدی نیز به این نتیجه رسید که در اثر خود «سیستم طبیعت» نوشت: «در پاییز، وقتی سرما شروع می‌شود، پرستوها که حشرات کافی برای غذا پیدا نمی‌کنند، شروع به جستجوی سرپناهی برای زمستان‌گذرانی در نی می‌کنند. بستر در امتداد سواحل دریاچه ها و رودخانه ها.
خستگی که برخی از گونه های پرندگان در آن می افتند با خواب زمستانی رایج در بسیاری از پستانداران کاملاً متفاوت است. اول از همه، بدن پرندگان نه تنها ذخایر انرژی را به صورت چربی جمع نمی کند، بلکه برعکس، بخش قابل توجهی از آنها را مصرف می کند. در حالی که پستانداران به خواب زمستانی می روند، با افزایش وزن قابل توجهی، پرندگان قبل از بی حسی وزن زیادی از دست می دهند. به همین دلیل است که به گفته بیولوژیست شوروی، آر. پوتاپوف، پدیده خروپف در پرندگان را نه خواب زمستانی، بلکه هیپوترمی نامید.
تاکنون مکانیسم هیپوترمی در پرندگان به طور کامل شناخته نشده است. سقوط پرندگان به حالت بی حسی در شرایط نامطلوب زندگی یک واکنش فیزیولوژیکی تطبیقی است که در روند تکامل ثابت شده است.
چه پستاندارانی در زمستان به خواب زمستانی می روند؟
همانطور که در حیواناتی که قبلا بحث شد، در پستانداران نیز خواب زمستانی یک سازگاری بیولوژیکی برای زنده ماندن در فصل نامطلوب سال است. اگرچه حیواناتی که دمای بدنشان ثابت است معمولاً آب و هوای سرد را تحمل می کنند، اما کمبود غذای مناسب در زمستان باعث شده است که برخی از آنها این غریزه عجیب و غریب را به دست آورند و به تدریج در سیر تکامل تثبیت کنند - گذراندن یک فصل زمستان نامطلوب در حالت غیرفعال خواب زمستانی. .
سه نوع خواب زمستانی با توجه به درجه خفتگی وجود دارد:
1) خروپف خفیف که به راحتی متوقف می شود (راکون، گورکن، خرس، سگ راکون).
2) بی حوصلگی کامل، همراه با بیداری های دوره ای فقط در روزهای گرم زمستان (همستر، سنجاب، خفاش).
3) خواب زمستانی بی وقفه واقعی، که یک بی حسی پایدار و طولانی مدت است (سنجاب های زمینی، جوجه تیغی، مارموت ها، jerboas).
خواب زمستانی پستانداران با آمادگی فیزیولوژیکی خاصی از بدن انجام می شود. این در درجه اول در تجمع ذخایر چربی، عمدتا در زیر پوست است. در برخی از خواب زمستانی، چربی زیر پوست به 25 درصد وزن کل بدن می رسد. به عنوان مثال، سنجاب های زمینی در ابتدای پاییز چاق می شوند و وزن بدن خود را در مقایسه با وزن بهار و تابستان سه برابر افزایش می دهند. قبل از خواب زمستانی، جوجه تیغی ها و خرس های قهوه ای و همچنین تمام خفاش ها به طور قابل توجهی چاق می شوند.
پستانداران دیگر، مانند همستر و سنجاب، ذخایر زیادی از چربی را جمع نمی کنند، اما غذا را در پناهگاه خود ذخیره می کنند تا در دوره های کوتاه بیداری خود در زمستان از آنها استفاده کنند.
در طول خواب زمستانی، همه گونه‌های پستانداران بی‌حرکت در لانه‌های خود دراز می‌کشند و به شکل یک توپ جمع شده‌اند. بنابراین بهتر است گرم نگه دارید و تبادل حرارت را محدود کنید محیط. آپارتمان Zimnik بسیاری از پستانداران خالی طبیعی از ساقه و توخالی درخت است.
از پستانداران حشره خوار، جوجه تیغی که برای خواب زمستانی آماده می شود، خزه، برگ، یونجه را در یک مکان منزوی جمع آوری می کند و برای خود لانه ای ترتیب می دهد. اما فقط زمانی در خانه جدید خود مستقر می شود که دما برای مدت طولانی زیر 10 درجه سانتیگراد نگه داشته شود. قبل از آن، جوجه تیغی به وفور غذا می خورد تا انرژی را به شکل چربی جمع کند.
خواب زمستانی خرس های قهوه اییک بی حسی خفیف است در طبیعت، در تابستان، خرس لایه ضخیمی از چربی زیر جلدی را جمع می کند و بلافاصله قبل از شروع زمستان، برای خواب زمستانی در لانه خود مستقر می شود. معمولا لانه پوشیده از برف است، بنابراین در داخل بسیار گرمتر از بیرون است. در طول خواب زمستانی، ذخایر چربی انباشته شده توسط بدن خرس به عنوان منبع مواد مغذی استفاده می شود و همچنین از حیوان در برابر یخ زدگی محافظت می کند.
از نقطه نظر فیزیولوژیکی، خواب زمستانی پستانداران با تضعیف تمام عملکردهای حیاتی بدن به حداقل می رسد که به آنها اجازه می دهد در شرایط نامطلوب زمستانی بدون غذا زنده بمانند.
در زمستان یا تابستان خشک، بدن مواد انرژی ذخیره ای را جمع می کند که به زنده ماندن در فصل سخت کمک می کند، به عنوان مثال، گلیکوژن. حیوانات به یک شکل چاق می شوند. در برخی از گونه ها، چربی تا 25٪ وزن کل بدن است، به عنوان مثال، یک سنجاب زمینی کوچک در بهار دارای جرمی در حدود 100-150 گرم و در اواسط تابستان - تا 400 گرم است.
سازگاری با شرایط نامطلوب محیطی نیز در مهاجرت بیان می شود. بنابراین، در پاییز، با بدتر شدن شرایط غذایی، بخش عمده ای از روباه های قطبی و گوزن شمالی از تندرا به جنوب، به جنگل-توندرا و حتی به تایگا مهاجرت می کنند، جایی که راحت تر می توان غذا را از زیر برف تهیه کرد. به دنبال آهو، گرگ های تاندرا نیز به سمت جنوب مهاجرت می کنند. در مناطق شمالی تندرا، خرگوش های خرگوش در ابتدای زمستان مهاجرت های گسترده ای به جنوب انجام می دهند، در بهار - در جهت مخالف. صخره‌داران کوهی در تابستان با علف‌های غنی خود به کمربندهای کوهستانی بالا می‌روند، در زمستان با افزایش عمق پوشش برف، پایین می‌آیند. و در این صورت کوچ برخی از شکارچیان مانند گرگ همراه با صحرا مشاهده می شود.
به طور کلی، مهاجرت ها با تعداد نسبتاً کمتری از گونه ها نسبت به پرندگان و ماهی ها مشخص می شود. آنها بیشتر در حیوانات دریایی، خفاش ها و ونگل ها توسعه یافته اند، در حالی که در میان گونه های پرشمارترین گروه ها - جوندگان، حشره خواران و شکارچیان کوچک - عملا وجود ندارند.
جایگزینی برای مهاجرت در این حیوانات خواب زمستانی است. بین خواب زمستانی فصلی اختیاری و فصلی مداوم تمایز قائل شوید. در حالت اول، دمای بدن، تعداد حرکات تنفسی و سطح کلی فرآیندهای متابولیک کمی کاهش می یابد. خواب به راحتی با تغییر منظره یا اضطراب قطع می شود (خرس، راکون). این خواب زمستانی مداوم فصلی با از دست دادن توانایی تنظیم حرارت، کاهش شدید تعداد حرکات تنفسی و انقباضات عضله قلب، سقوط مشخص می شود. سطح عمومیمتابولیسم (مارموت ها، سنجاب های زمینی).
یک سازگاری مهم برای تجربه شرایط نامطلوب، جمع آوری منابع غذایی است. در میان مهره داران دیگر، تنها چند گروه از پرندگان (گذر، جغد، دارکوب) برای زمستان غذا جمع آوری می کنند، اما اندازه ذخایر آنها و ارزش تطبیقی این فعالیت در مقایسه با پستانداران ناچیز است.
دفن طعمه های اضافی در. بنابراین، راسوها و ارمین ها هر کدام 20 تا 30 موش و موش جمع می کنند، پلکته های سیاه چند ده قورباغه را زیر یخ انباشته می کنند، راسوها - چندین کیلوگرم ماهی. شکارچیان بزرگتر (مارتن ها، ولورین ها، گربه ها، خرس ها) بقایای طعمه را در مکان های منزوی، زیر درختان افتاده، زیر سنگ ها پنهان می کنند. پلنگ ها اغلب بخشی از طعمه خود را در شاخه های درختان پنهان می کنند. ویژگی مشخصهشکارچیان غذا را ذخیره می کنند، زیرا هیچ انبار خاصی برای دفن آن ساخته نشده است، تنها فردی که آن را ساخته است از انبار استفاده می کند. به طور کلی، ذخایر تنها به عنوان کمک کوچکی برای تجربه یک دوره کم تغذیه عمل می کنند و نمی توانند از شروع ناگهانی گرسنگی جلوگیری کنند. جوندگان و پیکاهای مختلف غذای خود را به روشی متفاوت ذخیره می کنند، اگرچه در این مورد نیز درجات مختلف کمال نگهداری و اهمیت آن وجود دارد. سنجاب‌های پرنده ده‌ها گرم شاخه‌های انتهایی و گربه‌های توسکا و توس را جمع‌آوری می‌کنند که آنها را در گودال قرار می‌دهند. سنجاب ها در برگ های افتاده، در گودال ها و در بلوط ها و آجیل های زمین دفن می شوند. آنها همچنین قارچ ها را به شاخه های درخت آویزان می کنند. یک سنجاب در تایگا مخروطی تاریک تا 150-300 قارچ ذخیره می کند و در جنگل های نواری سیبری غربی که شرایط غذا بدتر از تایگا است، تا 1500-2000 قارچ عمدتا روغن می گیرند. ذخایر ساخته شده توسط سنجاب توسط بسیاری از افراد این گونه استفاده می شود.
رتبه بندی مقاله:
انطباق- این سازگاری بدن با شرایط محیطی به دلیل مجموعه ای از ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و رفتاری است.
موجودات مختلف با آن سازگار می شوند شرایط مختلفمحیط، و در نتیجه رطوبت دوست هیدروفیت هاو "خشک آور" - گزروفیت ها(شکل 6)؛ گیاهان خاک شور هالوفیت ها; گیاهان مقاوم در برابر سایه اسکوفیت هاو نیاز به نور کامل خورشید برای رشد طبیعی ( هلیوفیت ها) حیواناتی که در بیابان ها، استپ ها، جنگل ها یا باتلاق ها زندگی می کنند، شبگرد یا روزانه هستند. گروه هایی از گونه هایی که نگرش مشابهی نسبت به شرایط محیطی دارند (یعنی زندگی در اکوتوپ های مشابه) نامیده می شوند. گروه های زیست محیطی
توانایی سازگاری با شرایط نامطلوب در گیاهان و حیوانات متفاوت است. با توجه به این واقعیت که حیوانات متحرک هستند، سازگاری آنها نسبت به گیاهان متنوع تر است. حیوانات می توانند:
- برای جلوگیری از شرایط نامطلوب (پرندگان از گرسنگی زمستانی و پرواز سرما به اقلیم های گرم تر، آهوها و سایر ونگل ها در جستجوی غذا سرگردان می شوند و غیره)؛
- افتادن به انیمیشن معلق - حالت موقتی که در آن فرآیندهای زندگی چنان کند می شوند که تظاهرات قابل مشاهده آنها تقریباً به طور کامل وجود ندارد (بی حسی حشرات ، خواب زمستانی مهره داران و غیره).
- سازگاری با زندگی در شرایط نامساعد (پوشش و چربی زیر پوست آنها را از یخبندان نجات می دهد، حیوانات بیابانی دارای وسایلی برای استفاده اقتصادی از آب و خنک کننده و غیره هستند). (شکل 7).
گیاهان غیرفعال هستند و سبک زندگی وابسته ای دارند. بنابراین، تنها دو نوع آخر سازگاری برای آنها امکان پذیر است. بنابراین، گیاهان با کاهش شدت فرآیندهای حیاتی در دوره های نامطلوب مشخص می شوند: آنها برگ های خود را می ریزند، زمستان را به شکل اندام های خفته مدفون در خاک - پیازها، ریزوم ها، غده ها، و در حالت دانه ها و هاگ ها باقی می مانند. در خاک در بریوفیت ها، کل گیاه توانایی آنابیوز را دارد که در حالت خشک می تواند چندین سال باقی بماند.
مقاومت گیاه به عوامل نامطلوببه دلیل مکانیسم های فیزیولوژیکی خاص افزایش می یابد: تغییر فشار اسمزی در سلول ها، تنظیم شدت تبخیر با کمک روزنه، استفاده از غشاهای "فیلتر" برای جذب انتخابی مواد و غیره.
موجودات مختلف با سرعت های متفاوتی سازگاری می یابند. آنها به سرعت در حشراتی رخ می دهند که می توانند با عملکرد یک حشره کش جدید در 10 تا 20 نسل سازگار شوند، که این موضوع عدم موفقیت در کنترل شیمیایی تراکم جمعیت آفات حشرات را توضیح می دهد. روند توسعه سازگاری در گیاهان یا پرندگان به آرامی و در طول قرن ها اتفاق می افتد.
تغییرات مشاهده شده در رفتار موجودات معمولاً با صفات پنهانی همراه است که آنها به عنوان "در ذخیره" داشتند ، اما تحت تأثیر عوامل جدید ظاهر شدند و مقاومت گونه ها را افزایش دادند. چنین علائم پنهانی مقاومت برخی از انواع درختان را در برابر عمل توضیح می دهد آلودگی صنعتی(صنوبر، کاج اروپایی، بید) و مقداری گونه های علف های هرزبه عمل علف کش ها
ترکیب یک گروه بوم شناختی اغلب شامل موجوداتی است که مشابه یکدیگر نیستند. این به دلیل این واقعیت است که انواع مختلف ارگانیسم ها می توانند به روش های مختلف با یک عامل محیطی مشابه سازگار شوند.
به عنوان مثال، آنها سرما را متفاوت تجربه می کنند خون گرم( نامیده می شوند گرماگیر، از کلمات یونانی endon - داخل و terme - گرما) و خون سرد (گرماگیر، از یونانی ectos - خارج) موجودات. (شکل 8.)
دمای بدن موجودات گرمازا به دمای محیط بستگی ندارد و همیشه کم و بیش ثابت است، نوسانات آن حتی در شدیدترین یخبندان ها و شدیدترین گرما از 2 تا 4 درجه تجاوز نمی کند. این حیوانات (پرندگان و پستانداران) دمای بدن خود را با تولید حرارت داخلی بر اساس متابولیسم شدید حفظ می کنند. آنها گرمای بدن خود را به قیمت "کت های خز" گرم ساخته شده از پر، پشم و غیره حفظ می کنند.
سازگاری های فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی با رفتار تطبیقی تکمیل می شود (انتخاب مکان های محافظت شده در برابر باد برای اقامت در شب، ساختن لانه ها و لانه ها، اقامت گروهی با جوندگان، گروه های نزدیک پنگوئن ها که یکدیگر را گرم می کنند و غیره). اگر دمای محیط بسیار بالا باشد، ارگانیسم های گرماگیر با سازگاری های خاص، به عنوان مثال، با تبخیر رطوبت از سطح غشاهای مخاطی خنک می شوند. حفره دهانو بالا دستگاه تنفسی. (به همین دلیل در گرما نفس سگ تند می شود و زبانش را بیرون می آورد).
دمای بدن و تحرک حیوانات گرمازا به دمای محیط بستگی دارد. حشرات و مارمولک ها در هوای خنک بی حال و غیرفعال می شوند. در عین حال، بسیاری از گونه های جانوری این توانایی را دارند که مکانی را با شرایط مطلوب برای دما، رطوبت و نور خورشید انتخاب کنند (مارمولک ها روی تخته های سنگی نورانی غوطه ور می شوند).
با این حال، اکتوترمی مطلق تنها در موجودات بسیار کوچک مشاهده می شود. اکثر موجودات خونسرد هنوز قادر به تنظیم ضعیف دمای بدن هستند. به عنوان مثال، در حشرات فعال پرواز - پروانه ها، زنبورها، دمای بدن در 36-40 درجه سانتیگراد حتی در دمای هوا زیر 10 درجه سانتیگراد حفظ می شود.
به طور مشابه، گونه های یک گروه بوم شناختی در گیاهان از نظر ظاهری متفاوت هستند. آنها همچنین می توانند با همان شرایط محیطی سازگار شوند راه های مختلف. بنابراین، انواع مختلف گزروفیت ها به روش های مختلف در مصرف آب صرفه جویی می کنند: برخی دارای غشای سلولی ضخیم هستند، برخی دیگر دارای بلوغ یا پوشش مومی روی برگ ها هستند. برخی از گزروفیت ها (به عنوان مثال از خانواده labiaaceae) جفت ساطع می کنند روغن ضروری، که آنها را مانند یک "پتو" می پیچد، که تبخیر را کاهش می دهد. ریشه سیستمدر برخی خشکوفیت ها قدرتمند است، تا عمق چندین متری به خاک می رود و به سطح آب زیرزمینی (خار شتر) می رسد، در برخی دیگر سطحی است، اما بسیار منشعب است که امکان جمع آوری آب بارش را فراهم می کند.
در میان گزروفیت ها درختچه هایی با برگ های بسیار کوچک سخت وجود دارد که می توانند در خشک ترین فصل ریزش کنند (بوته کاراگانا در استپ، درختچه های بیابانی)، علف های چمن با برگ های باریک (علف پر، فسکیو)، ساکولنت ها(از لاتین succulentus - آبدار). ساکولنت ها دارای برگ ها یا ساقه های آبدار هستند که آب را ذخیره می کنند و به راحتی تحمل می کنند دمای بالاهوا ساکولنت ها شامل کاکتوس های آمریکایی و ساکسول هستند که در صحراهای آسیای مرکزی رشد می کنند. آنها نوع خاصی از فتوسنتز دارند: روزنه ها برای مدت کوتاهی باز می شوند و فقط در شب، در این ساعات خنک، گیاهان دی اکسید کربن را ذخیره می کنند و در طول روز از آن برای فتوسنتز با روزنه های بسته استفاده می کنند. (شکل 9.)
انواع سازگاری برای زنده ماندن در شرایط نامساعد در خاک های شور نیز در هالوفیت ها مشاهده می شود. در این میان گیاهانی وجود دارند که قادر به تجمع املاح در بدن خود هستند (سولروس، سوئد، سرسازان)، نمک های اضافی را در سطح برگ ها با غدد مخصوص ترشح می کنند (کرمک، تماریک)، به دلیل وجود نمک ها را از بافت های خود دور نگه می دارند. "سد ریشه" غیرقابل نفوذ به نمک "(افسنتین). در مورد دوم، گیاهان باید به مقدار کمی آب قناعت کنند و ظاهر خشکی دارند.
به همین دلیل نباید تعجب کرد که در شرایط یکسان گیاهان و جانورانی متفاوت از یکدیگر وجود دارند که به طرق مختلف خود را با این شرایط وفق داده اند.
کنترل سوالات
1. سازگاری چیست؟
2. با توجه به چه حیوانات و گیاهانی می توانند با شرایط نامساعد محیطی سازگار شوند؟
2. نمونه هایی از گروه های بوم شناختی گیاهان و جانوران را بیان کنید.
3. در مورد سازگاری های مختلف موجودات زنده با تجربه شرایط نامطلوب محیطی یکسان به ما بگویید.
4. تفاوت بین سازگاری با دمای پایین در حیوانات گرماگیر و گرماگیر چیست؟
"چگونه حیوانات مختلف غذا می خورند" - روش های تغذیه حیوانات مختلف. گیاهخواران حیواناتی هستند که به غذاهای گیاهی نیاز دارند. بازی سردرگمی اینجا یک آهوی خجالتی در لبه است، او برای چیدن علف تنبل نیست. چه شکارچی وحشتناکی همه پروانه ها با وجود یک پروبوسیس متحرک طولانی مشخص می شوند. یک گشت و گذار هیجان انگیز. خرچنگ. انواع دندان. زنبور عسل. ما در علفزار هستیم. حیوانات. پرودویک. نهنگ چگونه غذا می خورد؟ این حیوانات با دندان هایی که گاز می گیرند به تغذیه کمک می کنند.
"بیماری های پوستی در حیوانات" - عوامل درون زا. زخم سد دانه بندی درماتیت زگیل. Furuncle در سگ. علائم بالینی درماتیت ناحیه بین انگشتی. فرنکل ها در سگ. جای زخم. اریتم. سبوره. هیدرادنیت قرمزی در اطراف مو ظاهر می شود. مرحله اولیه اگزما. درمان موضعی تورم قابل توجهی ایجاد می شود. اگزمای رفلکس. بیماری های پوستی. اگزما. نمودار تشکیل اگزما. حباب. نمودار فولیکولیت
"Trematodoses" - هلمینت ها. تغییرات پاتولوژیک جلوگیری. تخم ترماتود. فرم کلیترماتودها پاتوژنز و ایمنی زیست شناسی توسعه. عوامل بیماری زا منابع گسترش تهاجم پاتوژنز. Ursovermit. ترماتودوزها پارامفیستوماتوز فاسیولیازیس بیتونول. فاسیولای رایج حیوان افتاده فاسیولای غول پیکر تشخیص طول عمر آدولسکاریا. پلی ترم. نیکلوزامید. فاسیولا ولگاریس. زیست شناسی توسعه پارامفیستوماتا.
"انواع رنگ های محافظ" - تقلید جمعی موثر است. تقلید جمعی بدنه شفاف میمیکری مولر. تقلید. رنگ آمیزی محافظ (رمزآمیز). حیوانات را در نظر بگیرید. چشم ها. کالبد شکافی رنگ. رنگ بندی هشدار دهنده بزرگترین اثر رنگ آمیزی تهدید کننده ماهیت نسبی تناسب اندام میمزیا. انواع رنگ های محافظ حیوانات. نمونه هایی از استتار چشم میمیک کلاسیک نمونه هایی از رنگ های هشدار دهنده
"تغییرات فصلی در زندگی حیوانات" - سوسک سیب زمینی کلرادو. مهاجرت ها بی حسی سوالات کتاب درسی. خواب زمستانی و خواب آلودگی. مهاجرت گوزن شمالی سیگنال ها پروانه. خفاش. خوشه خفاش ها. تغییرات فصلی در زندگی حیوانات خواب زمستانی. پرواز پرندگان شرایط محیطی
علل مرگ خیالی (آنابیوز) در موجودات گیاهی و جانوری
به آنها اجازه می دهد در شرایط نامطلوب زمستانی زنده بمانند.
O.K. Smirnova، معلم زیست شناسی بالاترین رده لیسه شماره 103، روستوف-آن-دون.
اهداف: افزایش زمینه های دانش دانش آموزان؛ یاد بگیرید که پدیده توقف موقت فعالیت حیاتی موجودات زنده را تجزیه و تحلیل کنید و از آن به عنوان وسیله ای برای سازگاری و بقا در شرایط نامطلوب استفاده کنید.
تجهیزات: جداول نرم تنان، سخت پوستان، حشرات، ماهی ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان، پستانداران.
فصل زمستان برای بسیاری از نمایندگان دنیای حیوانات و گیاهان نامطلوب است، هم به دلیل دمای پایین و هم به دلیل کاهش شدید توانایی دریافت غذا. در طول تکامل تکاملی، بسیاری از گونه‌های جانوران و گیاهان مکانیسم‌های تطبیقی عجیبی را به دست آورده‌اند تا در فصلی نامطلوب زنده بمانند. در برخی از گونه های جانوران، غریزه ایجاد ذخایر غذایی پدید آمده و تثبیت شده است; دیگران سازگاری دیگری را ایجاد کرده اند - مهاجرت. پروازهای طولانی مدت بسیاری از گونه های پرندگان، مهاجرت برخی از گونه های ماهی و سایر نمایندگان دنیای حیوانات شناخته شده است. با این حال، در فرآیند تکامل در بسیاری از گونه های حیوانات، مکانیسم فیزیولوژیکی کامل دیگری از سازگاری مشاهده شد - توانایی قرار گرفتن در یک حالت بی جان در نگاه اول، که در گونه های مختلف حیوانات به طور متفاوتی ظاهر می شود و نام های مختلفی دارد (آنابیوز، هیپوترمی و غیره). در همین حال، همه این شرایط با مهار عملکردهای حیاتی بدن به حداقل می رسد که به آن اجازه می دهد بدون غذا خوردن در شرایط نامطلوب زمستان زنده بماند. چنین حالت مرگ موهومی به آن دسته از جانورانی می رسد که در زمستان قادر به تامین غذای خود نیستند و خطر مرگ بر اثر سرما و گرسنگی برای آنها وجود دارد. و همه اینها، که در فرآیند تکامل توسعه یافته است، مشمول مصلحت طبیعی شدید - نیاز به حفظ گونه است.
خواب زمستانی یک پدیده گسترده در طبیعت است، با وجود این واقعیت که تظاهرات آن در نمایندگان گروه های خاصی از حیوانات متفاوت است، خواه آنها حیواناتی با دمای بدن ناپایدار (poikilothermic) باشند، همچنین به آنها خونسرد نیز گفته می شود، که در آن دمای بدن به دمای محیط یا حیواناتی با دمای بدن ثابت (هموترمیک) که به آنها خونگرم نیز می گویند.
از میان حیواناتی که دمای بدنشان ناپایدار است، گونه های مختلف نرم تنان، سخت پوستان، عنکبوتیان، حشرات، ماهی ها، دوزیستان و خزندگان به خواب زمستانی می روند و از حیواناتی که دمای بدنشان ثابت است، چندین گونه پرنده و بسیاری از گونه های پستانداران.
حلزون ها چگونه به خواب زمستانی می روند؟
از نوع نرم بدن، بسیاری از انواع حلزون ها به خواب زمستانی می روند (مثلاً همه حلزون های زمینی). حلزون های باغی در ماه اکتبر به خواب زمستانی می روند و تا اوایل آوریل ادامه می یابد. حلزون ها پس از یک دوره آماده سازی طولانی، که در طی آن مواد مغذی لازم را در بدن خود جمع می کنند، راسوها را پیدا کرده یا حفر می کنند تا چندین نفر بتوانند با هم در اعماق زمین زمستان گذرانی کنند، جایی که دما در 7 تا 8 درجه سانتی گراد حفظ می شود. حلزون ها پس از مسدود شدن خوب راسوها به پایین فرو می روند و با باز شدن پوسته دراز می کشند. سپس این سوراخ را می بندند و یک ماده لزج آزاد می کنند که به زودی سفت می شود و حالت ارتجاعی (شبیه فیلم) پیدا می کند. حلزون ها با سرمای قابل توجه و کمبود مواد مغذی در بدن، حتی عمیق تر در زمین فرو می روند و لایه دیگری را تشکیل می دهند، بنابراین محفظه های هوایی ایجاد می کنند که نقش یک عایق عالی را بازی می کنند. مشخص شده است که در طول یک دوره طولانی زمستان، حلزون ها بیش از 20٪ وزن خود را از دست می دهند که بیشترین کاهش در 25-30 روز اول اتفاق می افتد. این به دلیل این واقعیت است که تمام فرآیندهای متابولیک به تدریج محو می شوند تا به حداقلی برسند که حیوان تقریباً در حالت تعلیق انیمیشن با عملکردهای حیاتی به سختی قابل درک است. در طول خواب زمستانی، حلزون تغذیه نمی کند، تنفس تقریبا متوقف می شود. در بهار با فرا رسیدن اولین روزهای گرم و رسیدن دمای خاک به 10-8 درجه سانتی گراد، زمانی که پوشش گیاهی شروع به رشد می کند و اولین بارندگی ها می بارد، حلزون ها از پناهگاه های زمستانی خود خارج می شوند. سپس آغاز می شود فعالیت فشردهبرای بازگرداندن ذخایر غذایی تخلیه شده در بدن خود؛ این در جذب مقدار زیادی غذا در مقایسه با بدن آنها بیان می شود.
حلزون های آبی، حلزون های حوضچه، نیز در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند - بیشتر آنها به لجن در انتهای مخزنی که در آن زندگی می کنند، فرو می روند.
خرچنگ در کجا به خواب زمستانی می رود؟
همه این تهدید را در میان مردم می دانند: "من به شما نشان می دهم خرچنگ ها کجا خواب زمستانی می کنند!". اعتقاد بر این است که این ضرب المثل در زمان رعیت ظاهر شد ، زمانی که صاحبخانه ها با مجازات رعیت های مجرم ، آنها را مجبور به صید خرچنگ در زمستان کردند. در همین حال، مشخص است که این تقریبا غیرممکن است، زیرا خرچنگ زمستان گذرانی می کند و عمیقاً در سوراخ هایی در انتهای مخازن دفن شده است.
از نظر طبقه بندی، طبقه سخت پوستان به دو زیر طبقه - سخت پوستان بالاتر و پایین تقسیم می شود.
از سخت پوستان بالاتر، خرچنگ های رودخانه ای، مردابی و دریاچه ای در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. نرها به صورت گروهی در گودال های عمیق در پایین و ماده ها به تنهایی در راسوها به خواب زمستانی می روند و در ماه نوامبر تخم های بارور شده را به پاهای کوتاه خود می چسبانند که سخت پوستان به اندازه مورچه فقط در ژوئن از آنها خارج می شوند.
از سخت پوستان پایینی، کک های آبی (جنس دافنیا) مورد توجه هستند. آنها بسته به شرایط، دو نوع تخم می گذارند - تابستان و زمستان. تخم های زمستانی دارای پوسته قوی هستند و در صورت ایجاد شرایط نامساعد زندگی تشکیل می شوند. برای برخی از گونه های سخت پوستان پایین، خشک شدن و حتی انجماد تخم ها شرط لازم برای ادامه رشد آنها است.
دیاپوز در حشرات
از نظر تعداد گونه ها، حشرات از همه طبقات دیگر پیشی می گیرند. دمای بدن آنها به محیط بستگی دارد که تأثیر زیادی بر سرعت تأثیرات حیاتی دارد و دمای پایین تا حد زیادی این سرعت را کاهش می دهد. در دماهای منفی، کل رشد حشره کند می شود یا عملاً متوقف می شود. این حالت آنابیوتیک که به "دیاپوز" معروف است، توقف برگشت پذیر فرآیندهای رشدی است و توسط عوامل خارجی ایجاد می شود. دیاپوز زمانی اتفاق می‌افتد که شرایط برای زندگی نامطلوب باشد و در طول زمستان ادامه پیدا کند تا زمانی که با شروع بهار شرایط مساعدتر شود.
شروع فصل زمستان انواع مختلفی از حشرات را در مراحل مختلف رشد خود پیدا می کند، که در آنها زمستان می شوند - به شکل تخم، لارو، شفیره یا اشکال بالغ، اما معمولاً هر گونه منفرد در مرحله خاصی از خود به دیاپوز می افتد. توسعه. بنابراین، برای مثال، کفشدوزک هفت خال در بزرگسالی به خواب زمستانی می رود.
مشخصه این است که زمستان حشرات با آماده سازی فیزیولوژیکی خاصی از بدن آنها، متشکل از تجمع گلیسرول آزاد در بافت های آنها، که اجازه انجماد را نمی دهد، انجام می شود. این در مرحله رشد حشره رخ می دهد که در آن زمستان گذرانی می کنند.
حتی با شروع اولین علائم سرماخوردگی در پاییز، حشرات پناهگاه‌های راحتی پیدا می‌کنند (زیر سنگ‌ها، زیر پوست درختان، زیر برگ‌های افتاده در گودال‌های خاک و غیره)، جایی که پس از بارش برف، درجه حرارت بالا می‌رود. نسبتاً کم و یکنواخت است.
مدت زمان دیاپوز در حشرات ارتباط مستقیمی با ذخایر چربی در بدن دارد. زنبورها در یک دیاپوز طولانی نمی افتند، اما هنوز در دمای 0 تا 6 درجه سانتیگراد بی حس می شوند و می توانند 7-8 روز در این حالت بمانند. در دماهای پایین تر می میرند.
همچنین جالب است که چگونه حشرات به طور دقیق لحظه ای را که باید از حالت آنابیوتیک خارج شوند را تعیین می کنند. دانشمند N.I. کالابوخوف آنابیوز را در برخی از گونه های پروانه ها بررسی کرد. او دریافت که مدت زمان دیاپوز از گونه ای به گونه دیگر متفاوت است. به عنوان مثال، پروانه طاووس به مدت 166 روز در دمای 5.9 درجه سانتیگراد در حالت انیمیشن معلق بود، در حالی که کرم ابریشم در دمای 8.6 درجه سانتیگراد به 193 روز نیاز داشت. به گفته این دانشمند، حتی تفاوت در منطقه جغرافیایی بر مدت زمان دیاپوز تأثیر می گذارد.
آیا ماهی ها به خواب زمستانی می روند؟
به روشی عجیب، برخی از گونه های یک کلاس بزرگ از ماهی ها در زمستان با دمای پایین آب سازگار می شوند. دمای طبیعی بدن در ماهی ثابت نیست و با دمای آب مطابقت دارد. با کاهش شدید ناگهانی دمای آب، ماهی در حالت شوک قرار می گیرد. با این حال، کافی است که آب گرم شود و آنها به سرعت "زنده می شوند". آزمایش ها نشان داده است که ماهی های منجمد تنها زمانی زنده می شوند که رگ های خونی آن ها یخ زده نباشد.
برخی از ماهی‌هایی که در آب‌های قطب شمال زندگی می‌کنند، ابتدا با دمای پایین آب در زمستان سازگار شده‌اند: ترکیب خون خود را تغییر می‌دهند. با کاهش دمای آب در فصل پاییز املاح در خون آنها به غلظتی که مشخصه آب دریا است انباشته می شود و در عین حال خون به سختی یخ می زند (نوعی ضد یخ).
از ماهی های آب شیرین، کپور، روف، سوف، گربه ماهی و دیگران در ماه نوامبر به خواب زمستانی می روند. هنگامی که دمای آب به کمتر از 8 تا 10 درجه سانتیگراد می رسد، این ماهی ها به قسمت های عمیق تر مخازن می روند، در گروه های بزرگ در گل و لای فرو می روند و در طول زمستان در حالت خواب زمستانی باقی می مانند.
برخی از ماهی های دریایی نیز در هنگام خواب زمستانی سرمای شدید را تحمل می کنند. بنابراین، به عنوان مثال، شاه ماهی در حال حاضر در پاییز به سواحل اقیانوس منجمد شمالی نزدیک می شود تا در پایین یک خلیج کوچک به حالت خواب زمستانی بیفتد. ماهی آنچوی دریای سیاه نیز در مناطق جنوبی دریا - در سواحل گرجستان - زمستان می گذراند، در این زمان فعال نیست و غذا مصرف نمی کند. و آنچوی آزوف قبل از حمله دوره زمستانیبه دریای سیاه مهاجرت می کند و در آنجا به صورت گروهی در حالت نسبتاً کم تحرک جمع می شود.
خواب زمستانی در ماهی ها با فعالیت بسیار محدود آنها، توقف کامل تغذیه و کاهش شدید متابولیسم مشخص می شود. در این زمان، بدن آنها توسط ذخایر مواد مغذی انباشته شده به دلیل تغذیه فراوان در پاییز پشتیبانی می شود.
خواب زمستانی دوزیستان
از نظر سبک زندگی و ساختار، کلاس دوزیستان بین مهره داران معمولی آبزی و حیوانات معمولی خشکی نشین انتقالی است. مشخص است که انواع قورباغه ها، نیوت ها، سمندرها نیز فصل نامطلوب زمستان را در حالت خروش می گذرانند، زیرا این حیوانات با دمای بدن متغیر هستند که بستگی به دمای محیط دارد.
مشخص شده است که خواب زمستانی قورباغه ها از 130 تا 230 روز طول می کشد و مدت آن بستگی به مدت زمستان دارد.
در مخازن، برای زمستان گذرانی، قورباغه ها در گروه های 10-20 نمونه جمع می شوند، در گل و لای، فرورفتگی های زیر آب و دیگر حفره ها فرو می روند. در طول خواب زمستانی، قورباغه ها فقط از طریق پوست خود تنفس می کنند.
در زمستان، نیوت ها معمولاً زیر کنده های گرم و پوسیده و تنه درختان افتاده لانه می کنند. اگر آنها چنین "آپارتمان" مناسبی را در نزدیکی پیدا نکنند، از شکاف در خاک راضی هستند.
خزندگان نیز به خواب زمستانی می روند
از طبقه خزندگان، تقریباً همه گونه های جانوران ما در زمستان در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. دمای پایین زمستان دلیل اصلی این پدیده است.
محله‌های زمستانی معمولاً غارهای زیرزمینی یا حفره‌هایی هستند که در اطراف کنده‌های بزرگ قدیمی با ریشه‌های پوسیده، شکاف‌هایی در صخره‌ها و مکان‌های دیگری که برای دشمنانشان قابل دسترسی نیست، تشکیل شده‌اند. در چنین پناهگاه هایی تعداد زیادی مار جمع می شوند و حلقه های عظیمی از مارها را تشکیل می دهند. مشخص شده است که دمای مارها در طول خواب زمستانی تقریباً با دمای محیط متفاوت نیست.
بیشتر گونه‌های مارمولک‌ها (علفزار، راه راه، سبز، جنگلی، دوکی) نیز به خواب زمستانی می‌روند و در خاک فرو می‌روند و به گودال‌هایی می‌روند که خطر سیل را تهدید نمی‌کند. در روزهای گرم آفتابی در زمستان، مارمولک ها ممکن است "بیدار شوند" و برای چند ساعت از پناهگاه های زمستانی خود خارج شوند تا شکار کنند، پس از آن دوباره در لانه های خود پنهان می شوند و در حالت خروپف قرار می گیرند.
لاک پشت های باتلاقی زمستان را با نقب زدن در لجن مخازنی که در آن زندگی می کنند می گذرانند، در حالی که لاک پشت های زمینی تا عمق 0.5 متری در خاک به پناهگاه های طبیعی یا سوراخ هایی از خال، روباه، جوندگان می روند و خود را با ذغال سنگ نارس، خزه و خزه می پوشانند. برگ های مرطوب
آمادگی برای زمستان گذرانی در ماه اکتبر آغاز می شود، زمانی که لاک پشت ها چربی را جمع می کنند. در بهار، با گرم شدن موقت، گاهی تا یک هفته کامل از خواب بیدار می شوند.
آیا پرندگانی هستند که در زمستان به خواب زمستانی می روند؟
اکثر حیوانات با دمای بدن ناپایدار، که به محیط بستگی دارد، در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. اما در کمال تعجب بسیاری از حیوانات با دمای بدن ثابت مانند پرندگان نیز می توانند در فصول نامساعد سال به خواب زمستانی بپردازند. مشخص است که اکثر پرندگان با مهاجرت از شرایط نامطلوب زمستانی اجتناب می کنند. حتی ارسطو در کتاب تاریخ حیوانات چند جلدی خود توجه خود را به این واقعیت جلب کرد که "برخی از پرندگان برای گذراندن زمستان در کشورهای گرم پرواز می کنند، در حالی که برخی دیگر به پناهگاه های مختلف پناه می برند که در آنجا به خواب زمستانی می روند."
کارل لینه، طبیعت‌شناس بزرگ سوئدی نیز به این نتیجه رسید که در اثر خود «سیستم طبیعت» نوشت: «در پاییز، وقتی سرما شروع می‌شود، پرستوها که حشرات کافی برای غذا پیدا نمی‌کنند، شروع به جستجوی سرپناهی برای زمستان‌گذرانی در نی می‌کنند. بستر در امتداد سواحل دریاچه ها و رودخانه ها.
خستگی که برخی از گونه های پرندگان در آن می افتند با خواب زمستانی رایج در بسیاری از پستانداران کاملاً متفاوت است. اول از همه، بدن پرندگان نه تنها ذخایر انرژی را به صورت چربی جمع نمی کند، بلکه برعکس، بخش قابل توجهی از آنها را مصرف می کند. در حالی که پستانداران به خواب زمستانی می روند، با افزایش وزن قابل توجهی، پرندگان قبل از بی حسی وزن زیادی از دست می دهند. به همین دلیل است که به گفته بیولوژیست شوروی، آر. پوتاپوف، پدیده خروپف در پرندگان را نه خواب زمستانی، بلکه هیپوترمی نامید.
تاکنون مکانیسم هیپوترمی در پرندگان به طور کامل شناخته نشده است. سقوط پرندگان به حالت بی حسی در شرایط نامطلوب زندگی یک واکنش فیزیولوژیکی تطبیقی است که در روند تکامل ثابت شده است.
چه پستاندارانی در زمستان به خواب زمستانی می روند؟
همانطور که در حیواناتی که قبلا بحث شد، در پستانداران نیز خواب زمستانی یک سازگاری بیولوژیکی برای زنده ماندن در فصل نامطلوب سال است. اگرچه حیواناتی که دمای بدنشان ثابت است معمولاً آب و هوای سرد را تحمل می کنند، اما کمبود غذای مناسب در زمستان باعث شده است که برخی از آنها این غریزه عجیب و غریب را به دست آورند و به تدریج در سیر تکامل تثبیت کنند - گذراندن یک فصل زمستان نامطلوب در حالت غیرفعال خواب زمستانی. .
سه نوع خواب زمستانی با توجه به درجه خفتگی وجود دارد:
1) خروپف خفیف که به راحتی متوقف می شود (راکون، گورکن، خرس، سگ راکون).
2) بی حوصلگی کامل، همراه با بیداری های دوره ای فقط در روزهای گرم زمستان (همستر، سنجاب، خفاش).
3) خواب زمستانی بی وقفه واقعی، که یک بی حسی پایدار و طولانی مدت است (سنجاب های زمینی، جوجه تیغی، مارموت ها، jerboas).
خواب زمستانی پستانداران با آمادگی فیزیولوژیکی خاصی از بدن انجام می شود. این در درجه اول در تجمع ذخایر چربی، عمدتا در زیر پوست است. در برخی از خواب زمستانی، چربی زیر پوست به 25 درصد وزن کل بدن می رسد. به عنوان مثال، سنجاب های زمینی در ابتدای پاییز چاق می شوند و وزن بدن خود را در مقایسه با وزن بهار و تابستان سه برابر افزایش می دهند. قبل از خواب زمستانی، جوجه تیغی ها و خرس های قهوه ای و همچنین تمام خفاش ها به طور قابل توجهی چاق می شوند.
پستانداران دیگر، مانند همستر و سنجاب، ذخایر زیادی از چربی را جمع نمی کنند، اما غذا را در پناهگاه خود ذخیره می کنند تا در دوره های کوتاه بیداری خود در زمستان از آنها استفاده کنند.
در طول خواب زمستانی، همه گونه‌های پستانداران بی‌حرکت در لانه‌های خود دراز می‌کشند و به شکل یک توپ جمع شده‌اند. پس بهتر است گرم نگه دارید و تبادل حرارت با محیط را محدود کنید. آپارتمان Zimnik بسیاری از پستانداران خالی طبیعی از ساقه و توخالی درخت است.
از پستانداران حشره خوار، جوجه تیغی که برای خواب زمستانی آماده می شود، خزه، برگ، یونجه را در یک مکان منزوی جمع آوری می کند و برای خود لانه ای ترتیب می دهد. اما تنها زمانی در خانه جدید خود مستقر می شود که دما برای مدت طولانی زیر 10 درجه سانتیگراد نگه داشته شود. قبل از آن، جوجه تیغی به وفور غذا می خورد تا انرژی را به شکل چربی ذخیره کند.
خواب زمستانی خرس های قهوه ای خرس خفیف است. در طبیعت، در تابستان، خرس لایه ضخیمی از چربی زیر جلدی را جمع می کند و بلافاصله قبل از شروع زمستان، برای خواب زمستانی در لانه خود مستقر می شود. معمولا لانه پوشیده از برف است، بنابراین در داخل بسیار گرمتر از بیرون است. در طول خواب زمستانی، ذخایر چربی انباشته شده توسط بدن خرس به عنوان منبع مواد مغذی استفاده می شود و همچنین از حیوان در برابر یخ زدگی محافظت می کند.
از نقطه نظر فیزیولوژیکی، خواب زمستانی پستانداران با تضعیف تمام عملکردهای حیاتی بدن به حداقل می رسد که به آنها اجازه می دهد در شرایط نامطلوب زمستانی بدون غذا زنده بمانند.
بارگذاری...
