ay ang tugon ng katawan sa pagbabago ng mga panahon. Aktwal na impormasyon. Mga sanhi ng biological rhythms. photoperiodism

Ang bawat species sa proseso ng ebolusyon ay nakabuo ng isang katangian na taunang siklo ng masinsinang paglaki at pag-unlad, pagpaparami, paghahanda para sa taglamig at taglamig. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na biological ritmo. Itugma ang bawat yugto ikot ng buhay na may naaangkop na oras ng taon ay kritikal sa pagkakaroon ng mga species.

Ang koneksyon ng lahat ng physiological phenomena sa katawan na may pana-panahong kurso ng temperatura ay pinaka-kapansin-pansin. Ngunit kahit na nakakaapekto ito sa bilis ng mga proseso ng buhay, hindi pa rin ito nagsisilbing pangunahing regulator ng mga pana-panahong phenomena sa kalikasan. Ang mga biological na proseso ng paghahanda para sa taglamig ay nagsisimula sa tag-araw, kapag ang temperatura ay mataas. Ang mga insekto sa mataas na temperatura ay nahuhulog pa rin sa isang hibernation state, ang mga ibon ay nagsisimulang mag-molt at may pagnanais na lumipad. Dahil dito, ang ilang iba pang mga kondisyon, at hindi temperatura, ay nakakaapekto sa pana-panahong estado ng organismo.

Ang pangunahing kadahilanan sa regulasyon ng mga pana-panahong siklo sa karamihan ng mga halaman at hayop ay ang pagbabago sa haba ng araw. Ang tugon ng mga organismo sa haba ng araw ay tinatawag photoperiodism . Ang halaga ng photoperiodism ay makikita mula sa karanasang ipinakita sa Figure 35. Sa pamamagitan ng artipisyal na round-the-clock na pag-iilaw o isang araw na haba ng higit sa 15 oras, ang mga punla ng birch ay patuloy na lumalaki nang hindi nalalagas ang mga dahon. Ngunit kapag nag-iilaw sa loob ng 10 o 12 oras sa isang araw, ang paglaki ng mga punla ay tumitigil kahit sa tag-araw, sa lalong madaling panahon ang mga dahon ay bumababa at ang dormancy ng taglamig ay nagtakda, tulad ng sa ilalim ng impluwensya ng isang maikling araw ng taglagas. Marami sa aming mga nangungulag na species ng puno: willow, puting balang, oak, hornbeam, beech - naging evergreen na may mahabang araw.

Larawan 35. Impluwensiya ng haba ng araw sa paglaki ng punla ng birch.

Tinutukoy ng haba ng araw hindi lamang ang simula ng dormancy ng taglamig, kundi pati na rin ang iba pang mga seasonal phenomena sa mga halaman. Kaya, ang isang mahabang araw ay nagtataguyod ng pagbuo ng mga bulaklak sa karamihan ng aming mga ligaw na halaman. Ang ganitong mga halaman ay tinatawag na pang-araw na halaman. Sa mga nilinang, kabilang dito ang rye, oats, karamihan sa mga uri ng trigo at barley, at flax. Gayunpaman, ang ilang mga halaman, pangunahin sa timog na pinagmulan, tulad ng chrysanthemums, dahlias, ay nangangailangan ng isang maikling araw upang mamukadkad. Samakatuwid, namumulaklak sila sa amin lamang sa pagtatapos ng tag-araw o taglagas. Ang mga halaman ng ganitong uri ay tinatawag na short-day plants.

Ang epekto ng haba ng araw sa mga hayop ay mayroon ding malakas na epekto. Sa mga insekto at mites, ang haba ng araw ay tumutukoy sa simula ng taglamig dormancy. Kaya, kapag ang mga uod ng cabbage butterflies ay pinananatili sa ilalim ng mga kondisyon ng isang mahabang araw (mahigit sa 15 oras), ang mga butterflies ay malapit nang lumabas mula sa pupae at ang sunud-sunod na serye ng mga henerasyon ay bubuo nang walang pagkaantala. Ngunit kung ang mga uod ay pinananatili sa isang araw na mas maikli kaysa sa 14 na oras, kung gayon kahit na sa tagsibol at tag-araw ang overwintering pupae ay nakuha, na hindi bubuo ng ilang buwan, sa kabila ng medyo mataas na temperatura. Ang ganitong uri ng reaksyon ay nagpapaliwanag kung bakit sa kalikasan sa tag-araw, habang ang araw ay mahaba, maraming henerasyon ang maaaring umunlad sa mga insekto, at sa taglagas na pag-unlad ay laging humihinto sa yugto ng taglamig.

Sa karamihan ng mga ibon, ang pagpapahaba ng araw sa tagsibol ay nagiging sanhi ng pag-unlad ng mga gonad at ang pagpapakita ng mga nesting instincts. Ang pag-ikli ng taglagas ng araw ay nagiging sanhi ng pag-molting, ang akumulasyon ng mga ekstrang taba at ang pagnanais na lumipad.

Ang haba ng araw ay isang signaling factor na tumutukoy sa direksyon ng mga biological na proseso. Bakit ang mga pana-panahong pagbabago sa haba ng araw ay nakakuha ng malaking kahalagahan sa buhay ng mga buhay na organismo?

Ang pagbabago sa haba ng araw ay palaging malapit na nauugnay sa taunang kurso ng temperatura. Samakatuwid, ang haba ng araw ay nagsisilbing tumpak na astronomical predictor ng mga pana-panahong pagbabago sa temperatura at iba pang kundisyon. Ipinapaliwanag nito kung bakit ang pinaka-magkakaibang grupo ng mga organismo sa mapagtimpi na latitude, sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersang nagtutulak ng ebolusyon, ay nakabuo ng mga espesyal na photoperiodic na reaksyon - mga adaptasyon sa mga pagbabago sa klima sa iba't ibang oras ng taon.

photoperiodism- ito ay isang pangkaraniwang mahalagang adaptasyon na kumokontrol sa mga seasonal phenomena sa iba't ibang organismo.

Ang biological na orasan

Ang pag-aaral ng photoperiodism sa mga halaman at hayop ay nagpakita na ang reaksyon ng mga organismo sa liwanag ay batay sa paghahalili ng mga panahon ng liwanag at kadiliman ng isang tiyak na tagal sa araw. Ang reaksyon ng mga organismo sa haba ng araw at gabi ay nagpapakita na nasusukat nila ang oras, ibig sabihin, mayroon silang ilang biyolohikal na orasan . Ang lahat ng uri ng nabubuhay na nilalang ay may ganitong kakayahan, mula unicellular hanggang sa tao.

Ang biological na orasan, bilang karagdagan sa mga pana-panahong cycle, ay kumokontrol sa maraming iba pang biological phenomena, na ang likas na katangian nito hanggang kamakailan ay nanatiling misteryoso. Tinutukoy nila ang tamang pang-araw-araw na ritmo ng parehong aktibidad ng buong mga organismo at ang mga proseso na nagaganap kahit na sa antas ng mga selula, sa partikular na mga dibisyon ng cell.

Pamamahala ng pana-panahong pag-unlad ng mga hayop at halaman

Ang pagpapaliwanag ng papel ng haba ng araw at ang regulasyon ng mga seasonal phenomena ay nagbubukas ng malalaking posibilidad para sa pagkontrol sa pag-unlad ng mga organismo.

Ang iba't ibang paraan ng pagkontrol sa pag-unlad ay ginagamit sa buong taon na paglilinang ng mga pananim na gulay at mga halamang ornamental sa artipisyal na liwanag, sa panahon ng taglamig at maagang pagpilit ng mga bulaklak, upang mapabilis ang produksyon ng mga punla. Pre-paghahasik paggamot ng mga buto na may malamig na nakakamit ang earing ng taglamig crops sa panahon ng tagsibol paghahasik, pati na rin ang pamumulaklak at fruiting sa unang taon ng maraming biennial halaman. Sa pamamagitan ng pagtaas ng haba ng araw, posibleng mapataas ang produksyon ng itlog ng mga ibon sa mga poultry farm.

Ang isa sa mga pangunahing katangian ng buhay na kalikasan ay ang cyclicity ng karamihan sa mga prosesong nagaganap dito. Mayroong koneksyon sa pagitan ng paggalaw ng mga celestial na katawan at mga buhay na organismo sa Earth.

Ang mga nabubuhay na organismo ay hindi lamang nakakakuha ng liwanag at init ng araw at buwan, ngunit mayroon ding iba't ibang mga mekanismo na tumpak na tinutukoy ang posisyon ng Araw, tumutugon sa ritmo ng mga pagtaas ng tubig, mga yugto ng buwan at paggalaw ng ating planeta. Lumalaki at dumarami ang mga ito sa isang ritmo na nakatakda sa haba ng araw at pagbabago ng mga panahon, na tinutukoy naman ng paggalaw ng Earth sa paligid ng Araw. Ang pagkakaisa ng mga yugto ng ikot ng buhay sa panahon kung saan sila inangkop ay napakahalaga para sa pagkakaroon ng mga species. Sa proseso ng makasaysayang pag-unlad, ang mga cyclical phenomena na nagaganap sa kalikasan ay napagtanto at na-assimilated ng nabubuhay na bagay, at ang mga organismo ay bumuo ng kakayahang pana-panahong baguhin ang kanilang physiological state.

Ang pare-parehong paghahalili sa oras ng anumang estado ng katawan ay tinatawag biyolohikal na ritmo.

Mayroong panlabas (exogenous), na may likas na heograpikal at sumusunod sa mga paikot na pagbabago sa panlabas na kapaligiran, at panloob (endogenous), o pisyolohikal, mga ritmo ng katawan.

Panlabas na ritmo

Ang mga panlabas na ritmo ay may likas na heograpikal, na nauugnay sa pag-ikot ng Earth na may kaugnayan sa Araw at Buwan na may kaugnayan sa Earth.

Maraming mga kadahilanan sa kapaligiran sa ating planeta, pangunahin ang liwanag na rehimen, temperatura, presyon ng hangin at halumigmig, atmospheric electromagnetic field, dagat tides, atbp, natural na nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng pag-ikot na ito. Ang mga nabubuhay na organismo ay apektado din ng mga cosmic na ritmo bilang panaka-nakang pagbabago sa aktibidad ng araw. Ang Araw ay may 11-taong cycle at ilang iba pang mga cycle. Ang mga pagbabago sa solar radiation ay may malaking epekto sa klima ng ating planeta. Bilang karagdagan sa paikot na epekto ng mga abiotic na kadahilanan, ang mga panlabas na ritmo para sa anumang organismo ay mga regular na pagbabago sa aktibidad, pati na rin ang pag-uugali ng iba pang mga nilalang.

Panloob, pisyolohikal, ritmo

Ang panloob, pisyolohikal, ritmo ay lumitaw sa kasaysayan. Walang isang prosesong pisyolohikal sa katawan ang patuloy na isinasagawa. Ang ritmo ay natagpuan sa mga proseso ng DNA at RNA synthesis sa mga selula, sa synthesis ng mga protina, sa gawain ng mga enzyme, at sa aktibidad ng mitochondria. Ang paghahati ng cell, pag-urong ng kalamnan, ang gawain ng mga glandula ng endocrine, tibok ng puso, paghinga, excitability ng nervous system, i.e., ang gawain ng lahat ng mga cell, organo at tisyu ng katawan ay sumusunod sa isang tiyak na ritmo. Ang bawat sistema ay may sariling panahon. Ang mga aksyon ng mga kadahilanan panlabas na kapaligiran posible na baguhin ang panahong ito sa loob lamang ng makitid na mga limitasyon, at para sa ilang mga proseso ay halos imposible. Ang ritmong ito ay tinatawag endogenous.

Ang mga panloob na ritmo ng organismo ay subordinated, isinama sa isang integral system at sa huli ay kumikilos bilang isang pangkalahatang periodicity ng pag-uugali ng organismo. Ang katawan, kumbaga, ay nagbibilang ng oras, rhythmically exercising its physiological functions. Para sa parehong panlabas at panloob na ritmo, ang simula ng susunod na yugto ay pangunahing nakasalalay sa oras. Samakatuwid, ang oras ay nagsisilbing isa sa pinakamahalagang salik sa kapaligiran kung saan dapat tumugon ang mga buhay na organismo, na umaangkop sa mga panlabas na paikot na pagbabago sa kalikasan.

Ang mga pagbabago sa mahahalagang aktibidad ng mga organismo ay madalas na nag-tutugma sa panahon ng panlabas, heograpikal na mga siklo. Kabilang sa mga ito ay tulad ng adaptive biological rhythms - araw-araw, tidal, pantay buwan ng buwan, taunang. Salamat sa kanila, ang pinakamahalagang biological na pag-andar ng organismo (nutrisyon, paglago, pagpaparami, atbp.) ay nag-tutugma sa mga pinaka-kanais-nais para sa oras na ito ng araw at taon.

Daily mode. Dalawang beses sa isang araw, sa bukang-liwayway at dapit-hapon, ang aktibidad ng mga hayop at halaman sa ating planeta ay lubhang nagbabago na madalas na humahantong sa isang halos kumpletong, sa makasagisag na pagsasalita, pagbabago. mga artista". Ito ang tinatawag na pang-araw-araw na ritmo, dahil sa panaka-nakang pagbabago sa pag-iilaw dahil sa pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito. Sa mga berdeng halaman, ang photosynthesis ay nangyayari lamang sa oras ng liwanag ng araw. Sa mga halaman, ang pagbubukas at pagsasara ng mga bulaklak, ang pagtaas at pagbaba ng mga dahon, ang pinakamataas na intensity ng paghinga, ang rate ng paglago ng coleoptile, atbp., ay madalas na nag-time sa isang tiyak na oras ng araw.

tandaan sa ang mga bilog ay nagpapakita ng tinatayang oras ng pagbubukas at pagsasara ng mga bulaklak sa iba't ibang halaman

Ang ilang mga species ng mga hayop ay aktibo lamang sa sikat ng araw, habang ang iba, sa kabaligtaran, ay umiiwas dito. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng diurnal at nocturnal na pamumuhay ay masalimuot, at nauugnay sa iba't ibang physiological at behavioral adaptations na binuo sa proseso ng ebolusyon. Ang mga mammal ay karaniwang mas aktibo sa gabi, ngunit may mga pagbubukod, tulad ng mga tao: ang paningin ng tao, pati na rin ang mga malalaking unggoy, ay inangkop sa liwanag ng araw. Higit sa 100 physiological function apektado ng pang-araw-araw na periodicity, na sinusunod sa mga tao: pagtulog at pagpupuyat, mga pagbabago sa temperatura ng katawan, rate ng puso, lalim at dalas ng paghinga, dami at kemikal na komposisyon ng ihi, pagpapawis, pagganap ng kalamnan at kaisipan, atbp. Kaya, ang karamihan sa mga hayop ay nahahati sa dalawang pangkat ng mga species araw-araw at gabi, halos hindi nakita ang isa't isa.

Ang mga pang-araw-araw na hayop (karamihan sa mga ibon, insekto at butiki) ay natutulog sa paglubog ng araw, at ang mundo ay puno ng mga hayop sa gabi (mga hedgehog, paniki, kuwago, karamihan sa mga pusa, palaka ng damo, ipis, atbp.). May mga species ng mga hayop na may humigit-kumulang na parehong aktibidad sa araw at gabi, na may salit-salit na maikling panahon ng pahinga at puyat. Ang ritmong ito ay tinatawag polyphasic(isang bilang ng mga mandaragit, maraming shrews, atbp.).

Ang pang-araw-araw na ritmo ay malinaw na nakikita sa buhay ng mga naninirahan sa malalaking sistema ng tubig - karagatan, dagat, malalaking lawa. Ang zooplankton ay gumagawa ng araw-araw na patayong paglilipat, tumataas sa ibabaw sa gabi at bumababa sa araw. Kasunod ng zooplankton, ang malalaking hayop na kumakain sa kanila ay gumagalaw pataas at pababa, at kahit na mas malalaking mandaragit ay sumusunod sa kanila. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga patayong paggalaw ng mga planktonic na organismo ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng maraming mga kadahilanan: liwanag, temperatura, kaasinan ng tubig, gravity, at sa wakas, simpleng gutom. Gayunpaman, ayon sa karamihan sa mga siyentipiko, ang pag-iilaw ay pangunahin pa rin, dahil ang pagbabago nito ay maaaring magdulot ng pagbabago sa reaksyon ng mga hayop sa gravity.

Sa maraming mga hayop, ang pang-araw-araw na periodicity ay hindi sinamahan ng mga makabuluhang paglihis ng mga pag-andar ng physiological, ngunit ipinahayag pangunahin sa pamamagitan ng mga pagbabago sa aktibidad ng motor, halimbawa, sa mga rodent. Ang pinakamalinaw na pagbabago sa pisyolohikal sa araw ay maaaring masubaybayan sa mga paniki. Sa panahon ng kanilang dormancy sa araw sa tag-araw, marami sa mga paniki ang kumikilos tulad ng mga poikilothermic na hayop. Ang temperatura ng kanilang katawan sa panahong ito ay halos tumutugma sa temperatura ng kapaligiran. Ang pulso, paghinga, excitability ng mga organo ng pandama ay nabawasan nang husto. Upang mag-alis nabalisa paniki tumatagal ng mahabang panahon upang uminit dahil sa paggawa ng kemikal na init. Sa gabi at sa gabi, sila ay mga tipikal na homoiothermic mammal na may mataas na temperatura ng katawan, aktibo at tumpak na paggalaw, at mabilis na reaksyon sa biktima at mga kaaway.

Ang mga panahon ng aktibidad sa ilang mga species ng mga nabubuhay na organismo ay nakakulong sa isang mahigpit na tinukoy na oras ng araw, sa iba ay maaari silang lumipat depende sa sitwasyon. Halimbawa, ang aktibidad ng mga black beetle o desert woodlice ay nagbabago sa iba't ibang oras ng araw depende sa temperatura at halumigmig sa ibabaw ng lupa. Lumalabas sila mula sa kanilang mga burrow nang maaga sa umaga at gabi (two-phase cycle), o sa gabi lamang (single-phase cycle), o sa buong araw. Isa pang halimbawa. Ang pagbubukas ng mga bulaklak ng saffron ay nakasalalay sa temperatura, ang mga inflorescences ng dandelion sa liwanag: sa isang maulap na araw, ang mga basket ay hindi nagbubukas. Ang mga endogenous circadian ritmo mula sa mga exogenous ay maaaring makilala sa eksperimento. Sa kumpletong pananatili ng mga panlabas na kondisyon (temperatura, pag-iilaw, halumigmig, atbp.), maraming mga species ang patuloy na nagpapanatili ng mga siklo sa loob ng mahabang panahon, malapit sa panahon sa araw-araw. Kaya, sa Drosophila, ang gayong endogenous na ritmo ay naobserbahan sa sampu-sampung henerasyon. Dahil dito, ang mga nabubuhay na organismo ay umangkop upang makita ang mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran at inayos ang kanilang mga prosesong pisyolohikal nang naaayon. Nangyari ito pangunahin sa ilalim ng impluwensya ng tatlong mga kadahilanan - ang pag-ikot ng Earth na may kaugnayan sa Araw, Buwan at mga bituin. Ang mga salik na ito, na nakapatong sa isa't isa, ay itinuturing ng mga buhay na organismo bilang isang ritmo na malapit sa, ngunit hindi eksaktong tumutugma sa, isang 24 na oras na panahon. Ito ay isa sa mga dahilan para sa ilang paglihis ng endogenous biological rhythms mula sa eksaktong araw-araw na panahon. Ang mga endogenous rhythm na ito ay tinatawag circadian(mula sa lat. circa - tungkol at namatay - araw, araw), ibig sabihin, papalapit sa pang-araw-araw na ritmo.

Sa iba't ibang uri at kahit na sa iba't ibang mga indibidwal ng parehong species, ang mga circadian rhythms, bilang panuntunan, ay naiiba sa tagal, ngunit sa ilalim ng impluwensya ng tamang paghalili ng liwanag at kadiliman, maaari silang maging katumbas ng 24 na oras. humantong sa isang aktibong pamumuhay sa simula sa parehong oras, ngunit sa lalong madaling panahon - sa iba't ibang oras, at sa parehong oras ang bawat indibidwal ay nagpapanatili ng sarili nitong ritmo. Kapag naibalik ang tamang paghahalili ng araw at gabi, muling magkakasabay ang mga panahon ng pagtulog at pagpupuyat ng mga lumilipad na squirrel. Kaya't ang konklusyon na ang isang panlabas na pampasigla (ang pagbabago ng araw at gabi) ay kumokontrol sa mga likas na ritmo ng circadian, na nagdadala sa kanila na mas malapit sa isang 24 na oras na panahon.

Ang stereotype ng pag-uugali na tinutukoy ng circadian rhythm ay nagpapadali sa pagkakaroon ng mga organismo na may mga pagbabago sa araw-araw sa kapaligiran. Kasabay nito, kapag nagkalat ang mga halaman at hayop, pumapasok sila sa mga kondisyong heograpikal na may ibang ritmo ng araw at gabi, ang isang malakas na stereotype ay maaaring hindi kanais-nais. Ang mga kakayahan sa dispersal ng ilang uri ng mga buhay na organismo ay kadalasang nalilimitahan ng malalim na pag-aayos ng kanilang circadian rhythms.

Bilang karagdagan sa Earth at sa Araw, mayroong isa pang celestial body, ang paggalaw nito ay kapansin-pansing nakakaapekto sa mga buhay na organismo ng ating planeta - ito ang Buwan. Kabilang sa mga pinaka magkakaibang mga tao, may mga palatandaan na nagsasalita ng impluwensya ng buwan sa pagiging produktibo ng mga pananim, natural na parang at pastulan, at pag-uugali ng mga tao at hayop. Ang periodicity ay katumbas ng lunar month, bilang isang endogenous na ritmo ay natagpuan sa parehong terrestrial at aquatic na mga organismo. Sa pagkulong sa ilang mga yugto ng buwan, ang periodicity ay makikita sa pagdagsa ng isang bilang ng mga chironomid na lamok at mayflies, ang pagpaparami ng Japanese crinoids at polychaete palolo worm (Eunice viridis). Kaya, sa hindi pangkaraniwang proseso ng pagpaparami ng palolo marine polychaete worm na naninirahan sa mga coral reef ng Karagatang Pasipiko, ang mga yugto ng buwan ay gumaganap ng papel ng mga orasan. Ang mga selula ng mikrobyo ng mga bulate ay naghihinog isang beses sa isang taon sa halos parehong oras - sa isang tiyak na oras ng isang tiyak na araw, kapag ang Buwan ay nasa huling quarter. Ang likod ng katawan ng uod, na pinalamanan ng mga selula ng mikrobyo, ay naputol at lumulutang sa ibabaw. Ang mga itlog at tamud ay inilabas at nangyayari ang pagpapabunga. Ang itaas na kalahati ng katawan, na naiwan sa butas ng coral reef, sa susunod na taon ay muling bubuo sa ibabang kalahati na may mga sex cell. Ang mga pana-panahong pagbabago sa intensity ng liwanag ng buwan sa buwan ay nakakaapekto sa pagpaparami ng ibang mga hayop. Ang simula ng dalawang buwang pagbubuntis ng mga higanteng daga ng kagubatan ng Malaysia ay karaniwang nahuhulog sa buong buwan. Posible na ang maliwanag na liwanag ng buwan ay nagpapasigla sa paglilihi sa mga hayop na ito sa gabi.

Ang periodicity na katumbas ng isang lunar month ay natagpuan sa isang bilang ng mga hayop bilang tugon sa liwanag at mahina na magnetic field, sa rate ng oryentasyon. Ang opinyon ay ipinahayag na ang mga panahon ng maximum na emosyonal na pagtaas sa mga tao ay nahuhulog sa buong buwan; Ang 28-araw na menstrual cycle ng mga kababaihan ay maaaring minana mula sa mga ninuno ng mga mammal, kung saan ang temperatura ng katawan ay nagbago din kasabay ng pagbabago sa mga yugto ng buwan.

Tidal ritmo. Ang impluwensya ng Buwan ay pangunahing nakakaapekto sa buhay ng mga nabubuhay na organismo sa mga dagat at karagatan ng ating planeta, ay nauugnay sa mga pagtaas ng tubig, na may utang sa kanilang pag-iral sa magkasanib na atraksyon ng Buwan at Araw. Ang paggalaw ng Buwan sa paligid ng Earth ay humahantong sa katotohanan na mayroong hindi lamang araw-araw na ritmo ng mga pagtaas ng tubig, kundi pati na rin buwan-buwan. Ang pagtaas ng tubig ay umabot sa kanilang pinakamataas na taas halos isang beses bawat 14 na araw, kapag ang Araw at Buwan ay nasa isang tuwid na linya kasama ang Earth at may pinakamataas na epekto sa mga tubig ng mga karagatan. Ang ritmo ng mga pagtaas ng tubig ay pinakamalakas na nakakaapekto sa mga organismo na naninirahan sa mga tubig sa baybayin. Ang paghalili ng tubig para sa mga buhay na organismo ay mas mahalaga dito kaysa sa pagbabago ng araw at gabi, dahil sa pag-ikot ng Earth at ang hilig na posisyon ng axis ng mundo. Ang buhay ng mga organismo na pangunahing naninirahan sa coastal zone ay napapailalim sa kumplikadong ritmo ng mga ebbs at flow. Kaya, ang pisyolohiya ng isdang gruni, na naninirahan sa baybayin ng California, ay ganoon na sa pinakamataas na pagtaas ng tubig sa gabi ay nahuhugasan sila sa pampang. Ang mga babae, na ibinabaon ang kanilang buntot sa buhangin, ay nangingitlog, pagkatapos ay pinapataba sila ng mga lalaki, pagkatapos ay bumalik ang isda sa dagat. Sa pag-urong ng tubig, ang mga fertilized na itlog ay dumaan sa lahat ng mga yugto ng pag-unlad. Ang paglabas ng prito ay nangyayari sa kalahating buwan at nakatakdang mag-tutugma sa susunod na pagtaas ng tubig.

Pana-panahong periodicity ay isa sa mga pinakakaraniwang phenomena sa buhay na kalikasan. Ang walang humpay na pagbabago ng mga panahon, dahil sa pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw, ay laging nakalulugod at nakakamangha sa isang tao. Sa tagsibol, ang lahat ng buhay ay gumising mula sa isang malalim na pagtulog, habang ang snow ay natutunaw at ang araw ay sumisikat nang mas maliwanag. Pumutok ang mga buds at namumulaklak ang mga batang dahon, gumagapang ang mga batang hayop mula sa kanilang mga butas, ang mga insekto at ibon na bumabalik mula sa timog ay kumakalat sa hangin. Ang pagbabago ng mga panahon ay pinaka-kapansin-pansing nangyayari sa mga mapagtimpi na zone at hilagang latitude, kung saan ang kaibahan ng mga kondisyon ng meteorolohiko ng iba't ibang mga panahon ng taon ay napakahalaga. Ang periodicity sa buhay ng mga hayop at halaman ay ang resulta ng kanilang pagbagay sa taunang pagbabago sa mga kondisyon ng meteorolohiko. Ito ay nagpapakita ng sarili sa pagbuo ng isang tiyak na taunang ritmo sa kanilang buhay, na naaayon sa meteorolohiko ritmo. Ang pangangailangan para sa mababang temperatura sa panahon ng taglagas at para sa init sa panahon ng lumalagong panahon ay nangangahulugan na para sa mga halaman ng mapagtimpi latitude, hindi lamang ang pangkalahatang antas ng init ay mahalaga, kundi pati na rin ang isang tiyak na pamamahagi nito sa paglipas ng panahon. Kaya, kung ang mga halaman ay binibigyan ng parehong dami ng init, ngunit naiiba ang pamamahagi: ang isa ay may mainit na tag-init at malamig na taglamig, at ang isa ay may kaukulang pare-parehong average na temperatura, kung gayon ang normal na pag-unlad ay magiging lamang sa unang kaso, bagaman ang kabuuang halaga ng ang init sa parehong mga kaso ay pareho.

Ang pangangailangan para sa mga halaman ng mapagtimpi na mga latitud upang magpalitan ng malamig at mainit na panahon sa taon ay tinatawag pana-panahong thermoperiodism.

Kadalasan ang mapagpasyang kadahilanan ng seasonal periodicity ay ang pagtaas sa haba ng araw. Ang haba ng araw ay nag-iiba-iba sa buong taon: ang araw ay pinakamatagal na sumisikat sa summer solstice sa Hunyo, ang pinakamaliit sa winter solstice sa Disyembre.

Maraming mga buhay na organismo ang may mga espesyal na mekanismo ng pisyolohikal na tumutugon sa haba ng araw at, alinsunod dito, binabago ang kanilang paraan ng pagkilos. Halimbawa, habang ang haba ng araw ay 8 oras, ang Saturnian butterfly chrysalis ay natutulog nang mapayapa, dahil taglamig pa rin sa labas, ngunit habang humahaba ang araw, ang mga espesyal na selula ng nerbiyos sa utak ng pupa ay nagsisimulang maglabas ng isang espesyal na hormone na nagiging sanhi ng paggising nito. pataas.

Ang mga pana-panahong pagbabago sa fur coat ng ilang mammal ay tinutukoy din ng relatibong haba ng araw at gabi, kaunti o walang pagdepende sa temperatura. Kaya, sa pamamagitan ng unti-unting artipisyal na pagbawas sa mga oras ng liwanag ng araw sa enclosure, ang mga siyentipiko ay ginaya ang taglagas, kumbaga, at tiniyak na ang mga weasel at ermine na nakatago sa pagkabihag ay binago ang kanilang kayumanggi na damit sa tag-araw sa puting taglamig nang maaga.

Karaniwang tinatanggap na mayroong apat na panahon (tagsibol, tag-araw, taglagas, taglamig). Ang mga ecologist na nag-aaral ng mga komunidad ng temperate zone ay karaniwang nakikilala ang anim na panahon, na naiiba sa hanay ng mga species sa mga komunidad: taglamig, unang bahagi ng tagsibol, huling bahagi ng tagsibol, unang bahagi ng tag-araw, huling bahagi ng tag-araw at taglagas. Ang mga ibon ay hindi sumusunod sa pangkalahatang tinatanggap na paghahati ng taon sa apat na panahon: ang komposisyon ng komunidad ng mga ibon, na kinabibilangan ng parehong mga permanenteng naninirahan sa lugar at mga ibon na gumugugol ng taglamig o tag-araw dito, ay nagbabago sa lahat ng oras, na may pinakamataas na bilang ng mga ibon umaabot sa tagsibol at taglagas sa panahon ng paglilipat. Sa Arctic, sa katunayan, mayroong dalawang panahon: isang siyam na buwang taglamig at tatlong buwan ng tag-init, kapag ang araw ay hindi bumaba sa abot-tanaw, ang lupa ay natunaw at ang buhay ay nagising sa tundra. Habang lumilipat ka mula sa poste patungo sa ekwador, ang pagbabago ng mga panahon ay hindi gaanong natutukoy ng temperatura, at higit pa at higit pa sa halumigmig. Sa mga mapagtimpi na disyerto, ang tag-araw ay ang panahon kung kailan humihinto ang buhay at namumulaklak sa unang bahagi ng tagsibol at huli na taglagas.

Ang pagbabago ng mga panahon ay nauugnay hindi lamang sa mga panahon ng kasaganaan o kakulangan ng pagkain, kundi pati na rin sa ritmo ng pagpaparami. Sa mga alagang hayop (baka, kabayo, tupa) at mga hayop sa natural na kapaligiran ng mapagtimpi zone, ang mga supling ay karaniwang lumilitaw sa tagsibol at lumaki sa pinaka-kanais-nais na panahon, kapag mayroong karamihan sa pagkain ng halaman. Samakatuwid, ang pag-iisip ay maaaring lumitaw na sa tagsibol lahat ng mga hayop ay dumarami sa pangkalahatan.

Gayunpaman, ang pagpaparami ng maraming maliliit na mammal (mice, vole, lemmings) ay kadalasang hindi pana-panahon. Depende sa dami at kasaganaan ng pagkain, ang pagpaparami ay maaaring maganap kapwa sa tagsibol, at sa tag-araw, at sa taglamig.

Sa kalikasan, ito ay sinusunod bilang karagdagan sa pang-araw-araw at pana-panahong mga ritmo .multi-taunang periodicity biological phenomena. Natutukoy ito ng mga pagbabago sa panahon, ang regular na pagbabago nito sa ilalim ng impluwensya ng solar na aktibidad at ipinahayag sa pamamagitan ng paghahalili ng mga produktibo at payat na taon, mga taon ng kasaganaan o maliliit na populasyon.

D. I. Malikov para sa 50 taon ng mga obserbasyon ay nabanggit ang limang malalaking alon ng mga pagbabago sa bilang ng mga hayop, o kasing dami ng mga solar cycle (Larawan 7.8). Ang parehong relasyon ay ipinahayag sa cyclicity ng mga pagbabago sa mga ani ng gatas, ang taunang pagtaas sa karne, lana sa tupa, pati na rin sa iba pang mga tagapagpahiwatig ng produksyon ng agrikultura.

Ang dalas ng mga pagbabago sa mga katangian ng influenza virus ay nauugnay sa solar activity.

Ayon sa forecast, pagkatapos ng medyo tahimik na panahon sa mga tuntunin ng trangkaso sa unang bahagi ng 80s. ika-20 siglo mula noong 2000, inaasahan ang isang matalim na pagtaas sa intensity ng pamamahagi nito.

Mayroong 5-6- at 11-taon, pati na rin ang 80-90-taon o sekular na mga siklo ng solar na aktibidad. Ginagawa nitong posible sa ilang lawak na ipaliwanag ang pagkakataon ng mga panahon ng mass reproduction ng mga hayop at ang paglaki ng mga halaman na may mga panahon ng solar na aktibidad.

Ang biological na orasan

Ang mga ritmo ng circadian at circadian ay sumasailalim sa kakayahan ng katawan na makadama ng oras. Ang mekanismong responsable para sa pana-panahong aktibidad na ito - ito man ay pagpapakain o pagpaparami - ay tinatawag na "biological clock." Ang kahanga-hangang katumpakan ng biological na orasan na kumokontrol sa buhay ng maraming halaman at hayop ay ang object ng pananaliksik ng mga siyentipiko. iba't-ibang bansa kapayapaan.

Tulad ng makikita mula sa ibinigay na mga kurba, ang mga dahon ng munggo ay nalalagas sa gabi, at muling itinutuwid sa araw. Ang activity graph ng mga daga ay binubuo ng sunud-sunod na paghahalili ng mga hugis-parihaba na hukay (araw - natutulog ang daga) at isang talampas (gabi - gising ang daga). Ang mga langaw ay kadalasang napipisa mula sa pupae sa umaga. Ang pagbagay na ito ay may malalim na ugat na kahit na sa ilalim ng mga kondisyon ng patuloy na pag-iilaw, temperatura at halumigmig, ang mga langaw ay nagpapanatili ng kanilang katangian na periodicity ng pag-uugali.

Maraming mga hayop - iba't ibang uri ng mga ibon, pagong, bubuyog, atbp. - naglalakbay sa kanilang mga paglalakbay sa mga makalangit na bagay. Tila na para dito kailangan mong magkaroon ng hindi lamang isang magandang memorya, na nagbibigay-daan sa iyo upang matandaan ang posisyon ng Araw o iba pang mga luminaries, ngunit din ng isang bagay tulad ng isang kronomiter na nagpapakita kung gaano katagal ang Araw at mga bituin upang kumuha ng isang bagong lugar sa ang langit. Ang mga organismo na may ganoong panloob na biological na orasan ay may isa pang kalamangan - nagagawa nilang "hulaan" ang simula ng regular na pag-uulit ng mga kaganapan at maghanda nang naaayon para sa paparating na mga pagbabago. Kaya, ang mga bubuyog ay tinutulungan ng kanilang mga panloob na orasan upang lumipad sa bulaklak na kanilang binisita kahapon, eksakto sa oras kung kailan ito namumulaklak. Ang bulaklak na binisita ng bubuyog ay mayroon ding isang uri ng panloob na orasan, isang uri ng panloob na orasan na nagpapahiwatig ng oras ng pamumulaklak. Alam ng lahat ang tungkol sa pagkakaroon ng kanilang sariling biological na orasan. Paggising ng ilang sunod-sunod na araw mula sa alarm clock, mabilis kang masanay sa paggising dati kung ano ang tawag niya. Ngayon ay may iba't ibang mga punto ng view sa likas na katangian ng mga biological na orasan, ang kanilang prinsipyo ng operasyon, ngunit isang bagay ang tiyak - sila ay talagang umiiral at malawak na ipinamamahagi sa wildlife. Ang ilang mga panloob na ritmo ay likas din sa tao. Ang mga reaksiyong kemikal sa kanyang katawan ay nangyayari, tulad ng ipinapakita sa itaas, na may isang tiyak na dalas. Kahit na sa panahon ng pagtulog, ang elektrikal na aktibidad ng utak ng tao ay nagbabago tuwing 90 minuto.

Ang biological na orasan, ayon sa isang bilang ng mga siyentipiko, ay isa pang kadahilanan sa kapaligiran na naglilimita sa aktibidad ng mga nabubuhay na nilalang. Ang libreng pag-aayos ng mga hayop at halaman ay pinipigilan hindi lamang ng mga hadlang sa kapaligiran, sila ay nakatali sa kanilang tirahan hindi lamang sa pamamagitan ng kumpetisyon at symbiotic na mga relasyon, ang mga hangganan ng kanilang mga hanay ay natutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng mga adaptasyon, ngunit ang kanilang pag-uugali ay kinokontrol din nang hindi direkta, sa pamamagitan ng panloob Ang biological na orasan, ang paggalaw ng malalayong celestial body.



Kasalukuyang pahina: 7 (kabuuang aklat ay may 43 na pahina) [accessible reading excerpt: 29 pages]

2.2.5. Pana-panahong (circanial) na mga ritmo

Ang mga biyolohikal na ritmo na may panahon na katumbas ng isang taon (circanial) ay tradisyonal na tinatawag na mga pana-panahong ritmo. Sa kabila ng pag-unlad sa pagbuo ng proteksyon laban sa biglaang pagbabago mga parameter ng kapaligiran, ang isang tao ay may taunang pagbabagu-bago sa biochemical, physiological at psychophysiological na proseso. Ang mga pana-panahong biorhythms, na sumasaklaw, sa esensya, lahat ng mga pag-andar, ay makikita sa estado ng katawan sa kabuuan, sa kalusugan at kapasidad ng pagtatrabaho ng isang tao.

Mga pangunahing kaalaman ng circannual rhythms. Kumplikado ng panlabas at panloob na mga sanhi, na nagiging sanhi ng circannual rhythms, ay maaaring nahahati sa tatlong grupo ayon sa mekanismo ng pagkilos.

1. Ang mga adaptive na pagbabago sa functional na estado ng katawan, na naglalayong mabayaran ang taunang pagbabagu-bago sa pangunahing mga parameter ng kapaligiran at, higit sa lahat, temperatura, pati na rin ang husay at dami ng komposisyon ng pagkain.

2. Tugon sa mga kadahilanan ng signal sa kapaligiran - mga oras ng liwanag ng araw, intensity ng heograpiya magnetic field, ilang kemikal na sangkap ng pagkain. Ang mga salik sa kapaligiran na gumaganap ng papel ng mga pana-panahong "mga sensor ng oras" ay may kakayahang magdulot ng mga makabuluhang pagbabago sa morphological at functional sa katawan.

3. Mga endogenous na mekanismo ng pana-panahong biorhythms. Ang pagkilos ng mga mekanismong ito ay likas na umaangkop, na nagbibigay ng isang ganap na pagbagay ng katawan sa mga pana-panahong pagbabago sa mga parameter ng kapaligiran.

Ang conjugation ng mga pana-panahong pagbabago sa pag-iilaw, mga kondisyon ng temperatura ng kapaligiran, at komposisyon ng pagkain ay nagpapahirap sa paghiwalayin ang kanilang papel sa pagbuo ng mga circannual na ritmo ng mga physiological system ng katawan. Dapat pansinin ang makabuluhang kahalagahan ng panlipunang mga kadahilanan sa pagbuo ng mga pana-panahong biorhythms sa mga tao.

Pana-panahong pagbabagu-bago sa kalikasan ng mga reaksyon ng pag-uugali ng tao.

Sa proseso ng nutrisyon, ang kabuuang calorie na nilalaman ng pagkain ay tumataas sa panahon ng taglagas-taglamig. Bukod dito, sa tag-araw ang pagkonsumo ng carbohydrates ay tumataas, at sa taglamig - taba. Ang huli ay humahantong sa pagtaas ng kabuuang lipid, triglycerides at libreng taba sa dugo. Ang komposisyon ng bitamina ng pagkain ay may malaking epekto sa pagbabago sa functional na estado ng katawan sa iba't ibang panahon.

Ang intensity ng metabolismo ng enerhiya ay mas malaki sa panahon ng taglamig-tagsibol kumpara sa tag-araw, at ang paglipat ng init mula sa ibabaw ng balat ay may kabaligtaran na direksyon. Depende sa season ng taon, may malaking pagkakaiba sa thermoregulatory response ng katawan sa init at malamig na stress. Ang paglaban sa mga thermal load ay tumataas sa tag-araw at bumababa sa taglamig. Ang isang malinaw na pana-panahong periodicity ay katangian ng intensity ng mga proseso ng paglago. Ang pinakamataas na pagtaas sa timbang ng katawan sa mga bata ay sinusunod sa mga buwan ng tag-init.

Mayroong maraming data sa mga pana-panahong pagbabagu-bago sa sistema ng neuroendocrine. Kaya, ang aktibidad ng parasympathetic division ng autonomic nervous system ay maximum sa mga buwan ng tagsibol. Kasabay nito, ang konsentrasyon ng mga tropikal na hormone ng pituitary gland sa dugo ay tumataas. Tumataas ang aktibidad ng thyroid sa mga buwan ng taglamig. Ang pag-andar ng glucocorticoid ng adrenal glands ay minimal sa tag-araw, at ang aktibidad ng sympathoadrenal system ay may pinakamataas sa mga buwan ng taglamig.

Ang seasonal dynamics ng reproductive function ay nauugnay sa photoperiodism (pagbabago sa tagal ng liwanag ng araw at kadiliman). Sa pagpapahaba ng gabi, ang isang pagtaas sa produksyon ng melatonin ng pineal gland ay nangyayari, na, sa turn, ay humahantong sa pagsugpo sa gonadotropic function ng hypothalamic-pituitary system.

Ayon sa maraming mga obserbasyon, ang functional na aktibidad ng cardiovascular system ay mas mataas sa mga buwan ng tagsibol. Ito ay nagpapakita ng sarili sa higit pa mataas na rate rate ng puso, presyon ng dugo, myocardial contractility. Ang mga komprehensibong pag-aaral ng sirkulasyon, paghinga at dugo ay nagpapakita na ang mga pana-panahong pagbabagu-bago ay katangian ng sistema ng transportasyon ng oxygen ng katawan at maliwanag na tinutukoy ng mga pagbabago sa intensity ng metabolismo ng enerhiya.

Ang mga pana-panahong pagbabagu-bago sa intensity ng metabolismo ng enerhiya at ang aktibidad ng neuroendocrine system ay nagdudulot ng mga regular na pagbabagu-bago sa aktibidad ng iba't ibang mga physiological system ng katawan. Ang mga obserbasyon sa estado at pag-uugali ng isang tao ay nagpapakita ng mga pana-panahong pagbabago sa pagganap. Kaya, ang antas ng pisikal na pagganap ay minimal sa taglamig at pinakamalaki sa huli ng tag-araw - unang bahagi ng taglagas.

2.2.6. Impluwensya ng heliogeophysical na mga kadahilanan sa biorhythms ng tao

Ang terminong "heliogeophysical factor" ay nangangahulugang isang kumplikadong mga pisikal na kadahilanan na nakakaapekto sa katawan ng tao at nauugnay sa aktibidad ng solar, ang pag-ikot ng Earth, mga pagbabago sa mga geomagnetic na field, mga tampok na istruktura at ang estado ng atmospera. Tinutukoy ng mga heliogeophysical na kadahilanan ang lagay ng panahon at klima. Ang kanilang mga pagbabagu-bago, parehong indibidwal at sa kumbinasyon, ay maaaring magkaroon ng hindi maliwanag na epekto sa biorhythms ng tao.

Ang mga kadahilanan ng aktibidad ng solar ay isang mahalagang elemento sa pag-synchronize ng ritmo ng mga biological system sa mga hanay ng meso- at macrorhythms (Talahanayan 2.6). Ang mga ultradian na ritmo ng mga yugto ng pagtulog ay binago ng solar na aktibidad. Ang mga frequency ng ilang maikling panahon na biorhythm ay nauugnay sa mga frequency ng regulatory micropulsations ng geomagnetic field at acoustic oscillations na nangyayari sa panahon ng magnetic storms. Ang nangungunang bahagi ng mga oscillation na ito ay ang dalas ng humigit-kumulang 8 Hz. Halimbawa, tremor rhythm, EEG alpha wave ritmo, ECG ritmo nauugnay sa mga frequency ng electromagnetic pulsations. Ang ritmo ng mitochondria, glycolysis, at synthesis ng protina ay nauugnay sa acoustic phenomena (infrasound). Mayroong katibayan ng pagkakaroon ng biorhythms na may isang hanay ng mga pagbabago sa solar pulsation (2 h 40 min). Ang malapit-lingguhan o maraming pagbabago sa mga parameter ng physiological ng tao ay mas kilala. Ito ay lumabas na ang ritmo na ito ay nauugnay sa pagpasa ng Earth malapit sa mga hangganan ng mga sektor ng interplanetary magnetic field.

Ang impluwensya ng mga kadahilanan ng panahon, tulad ng temperatura ng hangin, halumigmig, presyon ng atmospera, atbp., sa biorhythms ay pinag-aralan din. Ito ay naging mas madalas na nauugnay sa mga physiological parameter sa mga kondisyon ng panahon sa pamamagitan ng simpleng mga linear na relasyon. Kaya, sa isang pagtaas sa anumang kadahilanan ng panahon (halimbawa, temperatura ng hangin), mayroong isang pagtaas sa mga halaga ng mga parameter ng physiological ng tao (halimbawa, presyon ng dugo, rate ng paghinga, lakas ng kalamnan ng mga kamay) o ang kanilang pagbaba.

Sa ilang mga kaso (depende sa temperatura ng katawan sa panlabas na temperatura, pag-asa sa temperatura ng katawan at rate ng paghinga sa presyon ng atmospera, atbp.), Ang mga kadahilanan ng panahon ay nagdudulot ng kahaliling reaksyon ng pagpapalakas at pagpapahina, ibig sabihin, pinapanatili nila ang isang oscillatory na estado ng mga pag-andar.

Talahanayan 2.6. Mga panahon at cycle ng heliophysical factor (pagkatapos ng: B. M. Vladimirsky, 1980)

Ang mga resulta ng mga pag-aaral ay naging posible upang makilala ang dalawang uri ng mga impluwensya ng geomagnetic at mga kadahilanan ng panahon sa mga pagbabago sa mga parameter ng physiological.

Ang impluwensya ng solar na aktibidad (chromospheric flares) at mga kadahilanan ng panahon (na kung saan ang kanilang mga sarili ay nakasalalay sa solar na aktibidad) ay madalas na nagpapakita mismo sa anyo ng mga simpleng linear na relasyon. Ang mga epekto ng patuloy na magnetic field at random na magnetic disturbances ay non-linear at lumikha ng isang pare-pareho at "maindayog" na background, na nagiging sanhi (depende sa sarili nitong mga parameter at ang functional na estado ng living system) ang reaksyon ng alinman sa pagpapalakas o pagpapahina ng function. .

...

Kaya, ang mga magnetic field ng Earth ay tila sumusuporta sa pagkakaroon mga oscillatory circuit, habang ang aktibidad ng araw at mga salik ng panahon ay nagbabago ng mga biyolohikal na ritmo.

Para sa isang organismo na may nabuo nang biorhythmic system, ang mga panlabas na impluwensya ay gumaganap ng papel ng "mga sensor ng oras", na sumusuporta pangkalahatang antas pagbabagu-bago (tulad ng makikita sa ilalim ng pagkilos ng mga parameter ng magnetic field at ilang mga kadahilanan ng panahon), pagsasaayos ng panahon (pagbabago sa ritmo sa iba't ibang mga panahon dahil sa mga pagbabago sa pag-iilaw at iba pang mga kadahilanan) at amplitude ng mga oscillations (ang impluwensya ng presyon ng atmospera, kahalumigmigan , temperatura, solar flare).

2.2.7. Adaptive restructuring ng biological rhythms

...

Sa isang matalim na pagbabago sa mga ritmo ng panlabas na kapaligiran (geophysical o panlipunan), mayroong isang mismatch ng mga endogenously natukoy na pagbabago-bago sa mga physiological function ng isang tao. Ang ganitong paglabag sa conjugation ng mga pana-panahong oscillations ng functionally interconnected system ng katawan ay tinatawag na desynchronosis.

Ang mga sintomas ng desynchronosis ay nabawasan sa mga karamdaman sa pagtulog, pagbaba ng gana, mood, mental at pisikal na pagganap, at iba't ibang mga neurotic disorder. Sa ilang mga kaso, ang mga organikong sakit ay nabanggit (kabag, peptic ulcer, atbp.).

Ang estado kapag ang sistema ng circadian rhythms ng katawan ay hindi tumutugma sa pansamantalang mga kondisyon sa kapaligiran ay tinatawag panlabas na desynchronosis. Sa ilalim ng impluwensya ng mga bagong "sensor ng oras", ang muling pagsasaayos ng dati nang itinatag na sistema ng circadian rhythms ng katawan ay nagsisimula. Kasabay nito, ang mga pag-andar ng physiological ay itinayong muli sa iba't ibang bilis, ang istraktura ng yugto ng mga ritmo ng mga pag-andar ng physiological ay nabalisa - panloob na desynchronization. Sinasamahan nito ang buong panahon ng pagbagay ng katawan sa mga bagong pansamantalang kondisyon at kung minsan ay tumatagal ng ilang buwan.

Kabilang sa mga kadahilanan na humahantong sa adaptive restructuring ng biological rhythms, mayroong:

- pagbabago ng mga time zone (naglalakbay sa malalaking distansya sa latitudinal na direksyon, transmeridian flight);

– stable phase mismatch sa mga lokal na sensor ng oras ng ritmo ng "sleep-wake" (trabaho sa gabi at night shift);

- bahagyang o kumpletong pagbubukod ng mga geographic na sensor ng oras (mga kondisyon ng Arctic, Antarctic, atbp.);

– pagkakalantad sa iba't ibang mga stressor, kabilang sa mga ito ay maaaring pathogenic microbes, sakit at pisikal na stimuli, mental o tumaas na pag-igting ng kalamnan, atbp.

Dumarami, mayroong impormasyon tungkol sa hindi pagkakatugma ng mga biological na ritmo ng isang tao na may mga ritmo ng kanyang aktibidad sa lipunan na bumubuo sa paraan ng pamumuhay - ang mode ng trabaho at pahinga, atbp.

Ang muling pagsasaayos ng mga biorhythms ay nangyayari din sa ilalim ng impluwensya ng hindi kanais-nais na mga kondisyon na hindi pangunahing nauugnay sa pagbabagong-anyo ng mga ritmo at humantong sa pag-unlad ng desynchronosis sa pangalawa lamang. Ang ganitong epekto ay may, halimbawa, pagkapagod. Samakatuwid, sa ilang mga kaso, ang partikular na synchronosis ay nangyayari bilang isang resulta ng hindi pangkaraniwang o labis na mga pangangailangan sa circadian system (halimbawa, time shifts), sa iba, ang hindi tiyak na desynchronosis ay nangyayari bilang isang resulta ng masamang panlipunan at biological na mga kadahilanan na nakakaapekto sa katawan.

Ang mga sumusunod na uri ng desynchronosis ay nakikilala: talamak at talamak, lantad at nakatago, bahagyang at kabuuan, pati na rin ang asynchronosis.

Talamak na desynchronosis lumilitaw nang paminsan-minsan sa kaso ng emergency mismatch ng mga sensor ng oras at circadian rhythms ng katawan (halimbawa, isang reaksyon sa isang mabilis na paggalaw sa latitudinal na direksyon), habang talamak - na may paulit-ulit na hindi pagkakatugma ng mga sensor ng oras at circadian rhythms ng katawan (para sa halimbawa, isang reaksyon sa paulit-ulit na paggalaw sa transmeridional na direksyon o kapag umaangkop sa night shift work).

Tahasang desynchronosis ay nagpapakita ng sarili sa mga subjective na reaksyon sa hindi pagkakatugma ng mga sensor ng oras sa pang-araw-araw na cycle ng katawan (mga reklamo ng mahinang pagtulog, pagbaba ng gana, pagkamayamutin, pag-aantok sa araw atbp.). Sa layunin, mayroong pagbaba sa kapasidad ng pagtatrabaho, hindi pagkakapare-pareho sa yugto ng mga pag-andar ng physiological na may mga sensor ng oras. Ang tahasang desynchronosis ay nawawala sa paglipas ng panahon: ang estado ng kalusugan ay bumubuti, ang pagganap ay naibalik, at ang pag-synchronize sa yugto ng mga ritmo ng mga indibidwal na pag-andar at mga sensor ng oras ay bahagyang nangyayari. Gayunpaman, mula sa bahagyang hanggang sa kumpletong restructuring ng circadian system, isang mas mahabang panahon (hanggang ilang buwan) ang kinakailangan, kung saan natutukoy ang mga palatandaan ng tinatawag na latent desynchronosis.

Bahagyang, kabuuang desynchronosis at asynchronosis higit sa lahat ay sumasalamin sa ibang antas ng desynchronization ng mga function sa katawan, na dahil sa antas ng pagkakaiba-iba ng mga yugto ng kanilang mga ritmo. Sa unang kaso, ang mismatch ng circadian rhythms ng mga function, ang desynchronization ay sinusunod lamang sa ilang mga link, sa pangalawang kaso, sa karamihan ng mga link ng circadian system. Sa pinakamalubhang antas - asynchronosis - ang mga indibidwal na link ng circadian system ay ganap na hindi nakakonekta, na-desynchronize, na talagang hindi tugma sa buhay.

Ang isang malaking pagkarga sa chronophysiological system ng katawan ay nilikha ng mga flight na may pagbabago sa mga time zone. Ang tagal at likas na katangian ng muling pagsasaayos ng mga physiological function sa kasong ito ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, kung saan ang nangungunang isa ay ang magnitude ng oras-oras na paglilipat. Magsisimula ang isang natatanging restructuring ng circadian rhythms pagkatapos ng paglipad sa 4 o higit pang time zone. Ang susunod na kadahilanan ay ang direksyon ng paggalaw. Ang mga survey ng iba't ibang contingent ng mga tao sa panahon ng transmeridional flight sa kanluran at silangan ay nagpakita na ang mga paggalaw sa iba't ibang direksyon ay may sariling mga detalye. Ang iba pang mga bagay ay pantay, ang klimatiko na kaibahan ng mga punto ng paglipad ay gumaganap ng isang pantay na mahalagang papel.

Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na sa panahon ng isang transmeridional flight, ang mga functional shift sa katawan (subjective discomfort, emosyonal, hemodynamic reactions, atbp.) ay mas malinaw kaysa sa isang mabagal na pagtawid sa mga belt zone (sa pamamagitan ng tren, sa mga barko), kapag ang isang tao "magkasya" sa isang displaced spatial pansamantalang istraktura ng kapaligiran unti-unting. Gayunpaman, ang paglipat sa pamamagitan ng tren ay sinamahan ng sarili nitong subjective na kakulangan sa ginhawa, partikular para sa iba't ibang direksyon.

Ang rate ng muling pagsasaayos ng circadian ritmo ay nakasalalay din sa edad at kasarian ng tao, ang kanyang mga indibidwal na katangian at propesyonal na kaugnayan. Kaya, ang normalisasyon ng circadian ritmo sa mga kababaihan ay nangyayari nang mas mabilis kaysa sa mga lalaki. Ang anatomical at physiological immaturity ng katawan ng bata at ang mobility ng functional manifestations sa mga kabataan ay ang dahilan. madaling pagsisimula desynchronosis. Kasabay nito, ang mataas na plasticity ng CNS sa mga kabataan ay nagsisiguro sa kanilang mas mabilis at hindi gaanong mahirap na pagbagay sa transmeridional na paggalaw. Ang hindi gaanong binibigkas at mas mabilis ay ang lahat ng mga reaksyon ng katawan sa mga mahusay na sinanay na mga atleta.

Mga yugto ng proseso ng pagbagay. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang proseso ng pagbagay ng katawan kapag nagbabago ang mga time zone ay nangyayari sa mga yugto. Ang yugto ng desynchronization, ang yugto ng hindi matatag na pag-synchronize at ang yugto ng matatag na pag-synchronize ay nakikilala, kapag ang parehong mga phase ng circadian rhythms mismo at ang relasyon sa pagitan ng mga ito ay na-normalize. Dapat pansinin na ang proseso ng muling pagsasaayos ng mga circadian ritmo ng iba't ibang mga sistema ng physiological ay nagpapatuloy nang medyo malaya at sa iba't ibang mga rate. Ang regimen ng pagtulog at pagpupuyat, ang mga simpleng reaksyon ng psychomotor ay pinaka-mabilis na itinayong muli. Ang pagpapanumbalik ng circadian ritmo ng mga kumplikadong psychophysiological function ay nangyayari sa loob ng 3-4 na araw. Para sa muling pagsasaayos ng mga ritmo ng cardiovascular, respiratory, digestive, excretory system, kinakailangan ang mas mahabang panahon. Ang pinakamahabang oras (12-14 na araw) ay kinakailangan para sa muling pagsasaayos ng circadian ritmo ng thermoregulation, hormonal activity, at basal metabolism alinsunod sa bagong standard na oras.

Ang mga malakas na synchronizer ng circadian rhythms ng biochemical at physiological na proseso ay ang aktibidad ng motor, pagtulog at oras ng pagkain. Ang mode ng pagtulog at pagpupuyat ay gumaganap ng pangunahing papel sa pagpapabilis ng normalisasyon ng circadian ritmo sa maraming oras ng paggalaw ng latitudinal.

Kapag nag-compile espesyal na diyeta at diyeta ay isinasaalang-alang ang mga sumusunod:

1) ang pagkilos ng pagkain bilang sensor ng oras;

2) chronobiological action ng theophylline sa tsaa at caffeine sa kape;

3) pag-aari ng pagkain, mayaman sa protina, itaguyod ang synthesis ng catecholamines, at mga pagkaing mayaman sa carbohydrates - ang synthesis ng serotonin.

Ipinakita na ang medyo mataas na antas ng adrenaline at norepinephrine sa dugo ay kinakailangan sa panahon ng pagpupuyat, at serotonin sa panahon ng pagtulog.

Ang ilang mga mananaliksik ay nagmumungkahi na magtatag ng isang paraan ng pamumuhay na naaayon sa bagong karaniwang oras ng ilang araw bago ang paglipad. Gayunpaman, ang isyung ito ay nananatiling debatable.

Para sa mga maikling paglalakbay sa negosyo, inirerekumenda na huwag baguhin ang karaniwang pang-araw-araw na gawain at oras ng pagtulog, at kung kinakailangan, uminom ng sleeping pill o tonic. Posible rin ang kumbinasyon ng mga paraan na ito. Ang mga ritmo ng sirkadian pagkatapos ng isang paglipad ay bumabawi nang mas mabilis sa ilalim ng mga espesyal na rehimen ng salit-salit na liwanag at dilim.

2.3. Pangkalahatang isyu adaptasyon ng katawan ng tao sa iba't ibang klimatiko at heograpikal na rehiyon

2.3.1. Pagbagay ng tao sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic

salik sa kapaligiran. Sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic, ang isang tao ay apektado ng isang kumplikadong mga kadahilanan, tulad ng mababang temperatura, pagbabagu-bago sa geomagnetic at electric field, atmospheric pressure, atbp. Ang antas ng kanilang epekto ay maaaring iba depende sa klimatiko at heograpikal katangian ng lugar. Gayunpaman, ang mga salik na ito ay hindi pareho para sa katawan ng tao. Sa kasaysayan, ang pangunahing pokus ay sa pag-aaral ng mga epekto ng lamig sa katawan ng tao. Sa ikalawang kalahati lamang ng huling siglo, binigyang pansin ng mga mananaliksik ang mga epekto ng iba pang mga kadahilanan.

...

Sa kasalukuyan, pinaniniwalaan na ang mga phenomena ng isang kosmikong kalikasan, tulad ng mga cosmic ray at mga pagbabago sa solar activity, ay may partikular na mahalagang epekto sa tao. Ang mga tampok ng istraktura ng geomagnetic sphere ay tulad na sa rehiyon ng "malamig" na mga latitude, ang Earth ay hindi gaanong protektado mula sa cosmic radiation. Ang rehimen ng radiation, na siyang nangunguna sa kumplikado ng mga elemento ng klimatiko na nakakaapekto sa isang tao, ay napapailalim sa mga makabuluhang pagbabagu-bago.

Ang patuloy na pagbabago ng mga pisikal na kadahilanan sa kapaligiran na kasama ng paghahalili ng polar night at ang polar day (pangunahin ang likas na katangian ng light regime) ay tumutukoy sa mga ritmikong tampok ng mga reaksyon ng katawan. Kasabay nito, ang lahat ng mga physiological system ng katawan ay kasangkot sa proseso ng adaptive.

Ayon kay V. P. Kaznacheeva, Ang mga biophysical factor ay nailalarawan sa pamamagitan ng epekto ng geomagnetic at cosmic disturbances sa biochemical at biophysical na proseso sa katawan, na sinusundan ng pagbabago sa istruktura ng mga cell membrane. Ang mga pagbabagong dulot ng mga ito sa antas ng molekular ay nagpapasigla ng mga karagdagang metabolic na reaksyon sa mga antas ng cellular, tissue at organismo.

Mga yugto ng pagbagay ng tao sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic.

Ang tagal ng bawat yugto ay tinutukoy ng layunin at subjective na mga kadahilanan, tulad ng klimatiko, heograpikal at panlipunang mga kondisyon, mga indibidwal na katangian ng organismo, atbp.

Ang unang panahon ng pagbagay ay tumatagal ng hanggang anim na buwan. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng destabilization ng physiological function.

Ang pangalawang yugto ay tumatagal ng 2-3 taon. Sa oras na ito, mayroong ilang normalisasyon ng mga pag-andar, na nabanggit kapwa sa pahinga at sa panahon ng ehersisyo.

Sa ikatlong yugto, na tumatagal ng 10-15 taon, ang estado ng katawan ay nagpapatatag. Gayunpaman, upang mapanatili ang isang bagong antas ng mahahalagang aktibidad, ang patuloy na pag-igting ng mga mekanismo ng regulasyon ay kinakailangan, na maaaring humantong sa pag-ubos ng mga kakayahan ng reserba ng katawan.

Mga anyo ng mga reaksyon ng isang organismo sa isang kumplikadong mga kadahilanan ng mataas na latitude.

May mga nonspecific at specific na reaksyon.

Sa kaibuturan di-tiyak Ang mga adaptive na reaksyon ay mga mekanismo ng nerbiyos at humoral. Ang pinakakaraniwang di-tiyak na reaksyon ay ang paggulo ng gitnang sistema ng nerbiyos, na sinamahan ng pagtaas ng metabolismo, ang aktibidad ng mga glandula ng endocrine at ang mga pag-andar ng mga organo at sistema ng katawan.

Sa kaibuturan tiyak reaksyon (halimbawa, ang sindrom ng polar at antarctic stress) ay isang kumplikado ng mga functional na pagbabago sa psychosomatic at vegetative spheres sa mga antas ng systemic at tissue. Kabilang sa mga salik na nagdudulot ng ganitong estado ng katawan, ang mga nangunguna ay sikolohikal, panlipunan at biophysical.

Napansin ng maraming mga may-akda ang pana-panahong katangian ng mga pagbabago sa mga reaksyon ng katawan sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic. Kaya, sa panahon ng polar night, ang bumibisitang populasyon ay pinangungunahan ng mga proseso ng pagbabawal sa central nervous system. Ang kapasidad ng mga sistema ng analyzer ay bumababa, ang pagiging maaasahan ng pagganap ng mga integrative function ng utak ay bumababa. Ang mga layunin na pagbabago sa mas mataas na aktibidad ng nerbiyos, bilang panuntunan, ay sinamahan ng mga reklamo ng pangkalahatang kahinaan, kahinaan, pag-aantok, pagkapagod, pananakit ng ulo, at pansamantalang pananakit sa rehiyon ng puso. Ang iba't ibang uri ng neurasthenic disorder, mental depression, at hindi balanseng pag-uugali ay lumalaki. Ang pang-aapi ng mental sphere ay sinamahan ng isang paglabag sa mga autoregulatory function ng utak. Ang makabuluhang pagsugpo sa mga vascular at respiratory reflexes ay nabanggit. Sa polar night, ang mga migrante ay malinaw na nagpapakita ng polar shortness ng paghinga, hanggang sa isang paglabag sa normal na ritmo ng paghinga. Nabawasan ang basal metabolic rate. Ang seasonal variability ay likas sa mga mekanismo ng physical at chemical thermoregulation.

Ito ay kilala na ang pinakamalaking bilang ang mga sakit ay nangyayari sa kalagitnaan ng polar night. Ito ay dahil sa pagbaba ng immune reactivity ng katawan. Natuklasan ng mga polar explorer ang pagbaba sa bilang ng mga erythrocytes at hemoglobin, na ipinaliwanag sa mahabang kawalan ng sikat ng araw sa taglamig.

Ang polar day, kasama ang sobrang ultraviolet radiation na background nito, ay maaaring magkaroon ng sub-extreme effect sa katawan. Sa kasong ito, ang mga stereotyped na reaksyon na nabuo sa polar night ay nasira. Una, ang polar day ay gumagawa ng isang kapana-panabik na epekto, ngunit pagkatapos ay ang phenomena ng overexcitation at overwork ay nabuo. Ito ay pinadali ng isang matalim na pagtaas sa intensity ng natural na liwanag, na humahantong sa isang pagtaas sa tono ng visual cortex at, sa pamamagitan ng optic-vegetative tract, ang pinagbabatayan na mga subcortical center. Ang excitement ng visual cortex ay nagmumula sa ibang mga lugar.

Ang panahon ng polar day ay nailalarawan sa pamamagitan ng pamamayani ng tono ng nagkakasundo na dibisyon ng autonomic nervous system, isang pagtaas sa antas ng adrenaline at corticosteroids sa dugo. Sa oras na ito, tumataas ang electrical conductivity at temperatura ng balat, tumataas ang tibok ng puso, pagtaas ng presyon ng dugo, bilis ng paghinga, at pagtaas ng paggamit ng oxygen. Gayunpaman, ang matagal at tuluy-tuloy na pagpapasigla ng liwanag ay humahantong sa paglipat ng paggulo sa isang estado ng proteksiyon na pagsugpo.

Impormasyon tungkol sa takbo ng mga pagbabagong nagaganap sa mga sistemang pisyolohikal organismo sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic, ay napakasalungat. Maraming dahilan para dito. Maaaring kabilang dito ang pagkakaiba sa natural at panlipunang kondisyon ng mga lugar kung saan isinagawa ang mga pag-aaral (mga lungsod at bayan, istasyon ng pananaliksik, barko), ang pagkakaiba-iba ng komposisyon ng mga paksa ayon sa edad, kasarian, propesyonal na kaugnayan, ang pagkakaiba sa pagitan ng ang mga pamamaraan at timing ng mga survey, atbp.

Ang antas ng paglahok ng mga indibidwal na sistema ng katawan sa proseso ng pagbagay sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic ay tinutukoy ng modality ng matinding mga kadahilanan at ang indibidwal na reaktibiti ng katawan. Halimbawa, ang psycho-emosyonal at panlipunang mga kadahilanan ay nakararami sa pagbabago functional na estado utak, geophysical factor - tissue metabolism ng stroma at parenchyma; malamig na mekanismo ng pisikal at kemikal na thermoregulation.

Sistema ng nerbiyos

Ang mga reaksyon ng katawan na naglalayong mapanatili ang homeostasis sa matinding at subextreme na mga kondisyon ng pagkakaroon sa Arctic at Antarctic ay pangunahing kinokontrol ng central nervous system. Ang pagkilos ng isang tiyak na complex ng stimuli ay nagiging sanhi ng isang functional restructuring ng cortex hemispheres at subcortical vegetative centers. Ang mga humoral na bahagi ng regulasyon ay kasangkot sa mga reaksyon ng katawan sa pamamagitan ng mga subcortical center at hypothalamus: mga hormone, metabolites, adrenergic at cholinergic mediator, bitamina, atbp. Ang lahat ng ito ay humahantong sa muling pagsasaayos ng aktibidad ng mga elemento ng istruktura ng katawan sa iba't ibang antas (organismic, systemic, organ, tissue, molekular) at sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod depende sa mga yugto ng adaptasyon.

Sa mga taong unang nahahanap ang kanilang sarili sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic, isang hanay ng mga sintomas ang nangyayari, na tinatawag na sindrom ng psycho-emotional na stress. Ang hitsura nito ay nagpapahiwatig ng strain ng adaptive mechanism. Ang pangunahing klinikal na pagpapakita psycho-emotional tension syndrome ay pagkabalisa ng iba't ibang kalubhaan, mula sa isang estado ng sikolohikal na kakulangan sa ginhawa hanggang sa isang neurotic na antas ng pagkabalisa. Ang pagkabalisa ay maaaring isama sa ilang pagpapabuti sa mood, euphoria, at pagtaas ng aktibidad ng psychomotor. Ang pagkabalisa ng motor sa istraktura ng sindrom ng psycho-emosyonal na stress ay may katangian ng may layunin na aktibidad. Ito ay ipinahayag sa isang pagtaas ng pagnanais para sa trabaho, iba't ibang anyo sosyal na aktibidad. Pinapalambot nito ang pakiramdam ng sikolohikal na kakulangan sa ginhawa, huminahon ng ilang sandali.

Ang proseso ng pagbagay sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic ay sinamahan ng isang pagbabago sa mga psychophysiological indicator, tulad ng lakas at kadaliang kumilos mga proseso ng nerbiyos. Atensyon, differentiated inhibition, associative functions ng memorization ay hindi nagbabago. Psychoemotional stress syndrome ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga physiological abnormalities. Sa mga taong may matinding emosyonal na stress, may malinaw na posibilidad na tumaas ang presyon ng dugo. Ang nakakondisyon at walang kondisyon na vascular at respiratory reflexes ay makabuluhang nagbabago.

Sa ilang mga tao, kapag ang mga proseso ng pagbagay sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic ay nabalisa, madalas na nangyayari ang mga pagbabago sa pathological sa katawan. Ang mga terminong ginamit upang tukuyin ang gayong reaksyon ay "disadaptive neurosis" o "disadaptation syndrome".

Ang pagiging epektibo ng sikolohikal na pagbagay sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic ay higit na tinutukoy ng pagganyak. Ito ay lubos na pinadali sa mga taong may panlipunang disposisyon, interesado sa materyal at lalo na sa moral na mga insentibo.

Endocrine system

Ang malamig na klima ng matataas na latitude ay isa sa mga pinaka-hindi kanais-nais na salik na nakakaapekto sa mga tao sa mga lugar na ito. Ang isang patuloy na pagtaas sa tono ng sympathoadrenal system, ang mataas na aktibidad ng thyroid gland ay kabilang sa mga pinaka-katangian na pagbabago sa regulasyon ng endocrine sa mga taong umaangkop sa mga kondisyon ng polar. Ang mahalagang papel ng catecholamines at thyroid hormones sa regulasyon ng caloric balance ng katawan ay naipakita.

Ang proseso ng pagbagay sa temperatura ay nahahati sa ilang mga yugto. Sa una, ang pagtaas ng paglaban sa malamig, tulad ng anumang nakababahalang epekto, ay nakamit sa pamamagitan ng hindi tiyak na pagpapakilos ng endocrine system. Sa hinaharap, ang papel ng mga partikular na bahagi ay tumataas. Sa iba pang mga mekanismo ng tiyak na pagbagay sa malamig, ang pagtaas ng calorigenic na epekto ng norepinephrine ay sumasakop sa isang malaking lugar.

Sa mga kondisyon ng Arctic para sa isang tao, ang isang kondisyon na hindi walang malasakit ay isang uri ng light periodicity. Ang isang mahigpit na relasyon ay ipinakita sa pagitan ng trophic nervous at hormonal na mga mekanismo sa katawan at ang likas na katangian ng photoperiodism. Ang mga ritmikong pagbabagu-bago sa pagtatago ng mga tropikal na hormone ng pituitary gland, na nagaganap sa ilalim ng impluwensya ng pagbabago ng liwanag at kadiliman, ay ang sanhi ng periodicity ng mga proseso ng physiological. Sa mga tao, ang liwanag na panahon ay tumutugma sa pamamayani ng tono ng nagkakasundo na bahagi ng autonomic nervous system at isang pagtaas ng antas ng adrenaline at corticosteroids, ang madilim na panahon ay tumutugma sa pamamayani ng parasympathetic na tono at isang pagtaas ng antas ng melanotropic hormone.

...

Ang mga pag-aaral na isinagawa gamit ang pagsusuri ng ugnayan ay nagpakita na isang malaking bilang klimatiko at geopisiko na mga parameter na nagpapakilala sa mga kondisyon ng Arctic at Antarctic (presyon ng atmospera, temperatura, bilis ng hangin, halumigmig, atbp.), na lalong mahalaga para sa pagpapakilos mga function ng endocrine nagkaroon ng pagbabago sa magnetic field ng mundo. Ang mataas na ionization ng atmospera ng Arctic, ang kalapitan ng magnetic pole ay ginagawa ang rehiyon na ito na pinaka-hindi kanais-nais sa mga tuntunin ng mga pagbabago sa intensity at dalas ng magnetic field oscillations. Ang isang malapit na kaugnayan sa pagitan ng pagkilos ng mga salik na ito at ang antas ng paglabas ng mga neutral na ketosteroid at adrenaline ay ipinahayag.

Bilang karagdagan sa mga likas na kadahilanan, ang psycho-emosyonal na estado ng isang tao ay may mahalagang impluwensya sa dinamika ng mga pagbabago sa endocrine. Ang antas ng pagbabago sa endocrine homeostasis ay depende sa oras na ginugol sa North.

Sistema ng dugo

Ang impormasyon tungkol sa estado ng pulang dugo sa bumibisitang populasyon ng Arctic at Antarctic ay labis na kasalungat. Sa Antarctica, sa mga kondisyon ng mataas na altitude, ang mga polar explorer, bilang panuntunan, ay may pag-activate ng erythropoiesis na sanhi ng pagtaas ng antas ng erythropoietins sa dugo sa ilalim ng impluwensya ng high-altitude hypoxia. Sa mga bagong dating sa Arctic, sa ilalim ng impluwensya ng mga kadahilanan tulad ng malamig, maraming buwan na kawalan ng sikat ng araw, kamag-anak na pisikal na hindi aktibo, kakulangan ng mga bitamina, mayroong pagbawas sa bilang ng mga pulang selula ng dugo at hemoglobin. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng makabuluhang leukopenia, isang pinababang bilang ng mga stab at naka-segment na neutrophils, monocytes. Ang nilalaman ng mga eosinophil ay nadagdagan, kung minsan ay nangyayari ang eosinopenia.

Ang pamumuo ng dugo ay depende sa timing ng adaptation. Sa una, ang clotting time at recalcification ng dugo ay tumataas, at ang plasma tolerance sa heparin ay bumababa. Pinapataas ang bilang ng mga platelet at ang kanilang aktibidad. Sa hinaharap, ang proseso ng coagulation ng dugo ay makabuluhang pinaikli. Sa isang pagbawas sa pagpapaubaya ng plasma sa heparin, ang aktibidad ng fibrinolytic nito ay nadagdagan, at ang oras ng pagbuo ng thrombus ay pinabilis. Pagkatapos ng ilang taon sa Hilaga, ang mga bilang na ito ay na-normalize.

Sa proseso ng pagbagay sa mga kondisyon ng arctic sa mga tao, bumababa ang pangkalahatang reaktibiti ng immune, at bumababa ang aktibidad ng phagocytic ng dugo. Ito ay dahil sa pagsugpo sa pagbuo ng mga antibodies, mga pagbabago sa formula ng leukocyte. Dahil dito, mas madalas magkasakit ang mga tao.

Ang cardiovascular system

Ang pagbagay ng cardiovascular system ng mga tao sa complex ng mga natural na kadahilanan na katangian ng mataas na latitude ay may isang phase character. Ang isang maikling pananatili sa mga kondisyon ng Arctic (2-2.5 taon) ay humahantong sa pagpapakilos ng mga adaptive na reaksyon ng sistema ng sirkulasyon, na sinamahan ng pagtaas ng rate ng puso, pagtaas ng presyon ng dugo, peripheral. paglaban sa vascular.

Ang karagdagang pananatili sa Hilaga (3-6 na taon) ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga pagbabago sa cardiovascular system bilang isang unti-unting pagbaba sa rate ng puso, isang katamtamang pagbaba sa systolic at minutong dami ng dugo.

Sa pangmatagalang paninirahan sa Arctic (10 taon o higit pa), ang isang karagdagang muling pagsasaayos ng paggana ng sistema ng sirkulasyon ay nangyayari. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagkahilig sa bradycardia, isang binibigkas na pagbaba sa systolic at minutong dami ng dugo, isang compensatory na pagtaas sa presyon ng dugo, at peripheral vascular resistance. Ito ay pinaniniwalaan na ito ay sanhi ng pag-ubos ng mga mekanismo ng regulasyon, pagtaas ng kontrol ng parasympathetic, na sinusundan ng pag-unlad ng negatibong chronotropic at inotropic effect, ang pagbuo ng mga phenomena ng desynchronosis sa mga periodical ng arterial pressure. Kasabay nito, ang saklaw ng hypertension, myocardial infarction ay tumataas.

Sa panahon ng matinding hamog na nagyelo at hangin, 200-300, at kung minsan 500 mga penguin ang nagtitipon sa isang pulutong at, ituwid hanggang sa kanilang buong taas, mahigpit na pinindot laban sa isa't isa, na bumubuo ng tinatawag na "pagong" - isang masikip na bilog. Ang bilog na ito ay umiikot nang dahan-dahan ngunit tuluy-tuloy sa paligid ng gitna, ang mga huddled na ibon ay nagpapainit sa isa't isa. Pagkatapos ng bagyo, naghiwa-hiwalay ang mga penguin. Ang mga Pranses na siyentipiko ay tinamaan ng gayong "pampublikong" thermoregulation. Sa pamamagitan ng pagsukat ng temperatura sa loob ng "pagong" at sa mga gilid nito, tiniyak nila na sa -19°C ang temperatura ng mga ibon sa gitna ay umabot sa 36°C, at nang masusukat ang temperatura, ang mga ibon ay nagugutom na. para sa mga 2 buwan. Nag-iisa, ang penguin araw-araw ay nawalan ng higit sa 200 g sa timbang, at sa "pagong" - mga 100 g, iyon ay, ito ay "nagsusunog ng gasolina" kalahati ng mas maraming.

Nakikita namin na ang mga tampok ng adaptasyon ay may malaking kahalagahan para sa kaligtasan ng mga species. Noong Mayo - Hunyo, kapag taglamig sa Antarctica, ang mga penguin ng emperador ay nangingitlog na tumitimbang ng humigit-kumulang 400-450 g. Hanggang sa araw ng mangitlog, ang babae ay nagugutom. Pagkatapos ay umalis ang mga babaeng penguin para sa isang 2-buwang kampanya para sa pagkain, at ang mga lalaki ay walang kinakain sa lahat ng oras na ito, pinapainit ang itlog. Bilang isang tuntunin, iniiwan ng mga sisiw ang itlog pagkatapos bumalik ang ina. Ang mga sisiw ay pinalaki ng ina mula mga Hulyo hanggang Disyembre.

Sa tagsibol ng Antarctic, ang mga ice floe ay nagsisimulang matunaw at masira. Ang mga ice floe na ito ay nagdadala ng mga bata at nasa hustong gulang na mga penguin sa bukas na dagat, kung saan ang mga bata sa wakas ay nabuo bilang mga independiyenteng miyembro ng kamangha-manghang lipunan ng penguin. Ang seasonality na ito ay nagpapakita ng sarili sa bawat taon.

Pana-panahong mga pagbabago sa mga proseso ng pisyolohikal ay sinusunod din sa mga tao. Mayroong maraming impormasyon tungkol dito. Ang mga obserbasyon ng mga siyentipiko ay nagpapatotoo na ang "asimilasyon ng ritmo" (AA Ukhtomsky) ay nangyayari hindi lamang sa mga micro-interval ng oras, kundi pati na rin sa mga macro-interval. Ang pinaka-kapansin-pansin sa mga temporal na paikot na pagbabago sa mga proseso ng pisyolohikal ay ang taunang mga pagbabago sa pana-panahong malapit na nauugnay sa mga pana-panahong meteorological cycle, ibig sabihin, isang pagtaas sa basal metabolismo sa tagsibol at pagbaba sa taglagas at taglamig, isang pagtaas sa porsyento ng hemoglobin sa tagsibol at tag-araw. , isang pagbabago sa excitability ng respiratory center sa tagsibol at tag-araw. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang nilalaman ng hemoglobin at ang bilang ng mga erythrocytes sa dugo ng tao ay 21% na mas mataas sa taglamig kaysa sa tag-araw. Ang maximum at minimum na presyon ng dugo ay tumataas bawat buwan habang lumalamig ito. Ang pagkakaiba sa pagitan ng tag-init at taglamig na presyon ng dugo ay umabot sa 16%. Ang sistema ng vascular at dugo ay lalong sensitibo sa mga pana-panahong pagbabago. Ang maximum at minimum na presyon ng dugo sa tag-araw ay mas mababa kaysa sa taglamig. Ang bilang ng mga erythrocytes sa tag-araw sa mga lalaki ay bahagyang mas mataas, at sa mga kababaihan ay mas mababa kaysa sa taglamig, at ang hemoglobin index, sa kabaligtaran, ay mas mababa sa mga lalaki sa tag-araw, at mas mataas sa mga kababaihan kaysa sa iba pang mga panahon. Ang index ng kulay ng dugo sa tag-araw ay mas mababa kaysa sa iba pang mga panahon.

Si A. D. Slonim at ang kanyang mga katrabaho ay nakakuha ng medyo magkakaibang data habang pinagmamasdan ang mga taong naninirahan sa mga kondisyon ng Hilaga. Mas nahanap nila iyon mataas na porsyento Ang hemoglobin ng dugo ay sinusunod sa mga buwan ng tag-araw, at ang pinakamaliit - sa taglamig at tagsibol. Ang isang malaking halaga ng pang-eksperimentong materyal sa pag-aaral ng pana-panahong dinamika ng mga erythrocytes, hemoglobin, presyon ng dugo, pulso, erythrocyte sedimentation reaction (ERS) ay naipon ng M. F. Avazbakieva sa mga kondisyon ng Central Asia at Kazakhstan. Humigit-kumulang 3000 katao (2000 lalaki at 1000 babae) ang nasuri. Ito ay ipinapakita na ang ROE sa mga lalaki ay medyo bumilis sa tag-araw, gayunpaman, pagdating sa mga bundok sa lahat ng mga panahon ng taon, bilang isang panuntunan, ito ay bumagal. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang mga pagbabago sa ESR na naobserbahan sa mga bundok ay dahil sa pagkilos ng solar radiation. Ang mga pagbabagong ito ay nagpapahiwatig ng pangkalahatang kanais-nais na epekto ng mataas na klima ng bundok sa mga tao at pagbaba ng pagkasira ng protina sa panahon ng acclimatization.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, sa pamamagitan ng paglalantad sa isang tao sa ultraviolet rays, posibleng magdulot ng mga pagbabagong katulad ng mga naobserbahan sa vivo kabundukan. Regular, sa mahabang panahon na sinusuri ang 3746 na mga taong naninirahan sa Kyiv, natagpuan ni V.V. Kovalsky na ang maximum na nilalaman ng hemoglobin sa dugo ng mga lalaki ay nangyayari sa tagsibol (pangunahin sa Marso), at sa mga kababaihan - sa taglamig (madalas sa Enero). Ang pinakamababang nilalaman ng hemoglobin ay sinusunod sa mga lalaki noong Agosto, sa mga kababaihan - sa Hulyo.

Sa mas mababang mga unggoy (hamadryas baboon), ang mga pana-panahong pagbabago sa mga biochemical na parameter ng dugo gaya ng asukal, kolesterol, natitirang nitrogen, protina, at adenosine triphosphoric acid ay naitatag. Natuklasan niya iyon sa panahon ng taglamig ang nilalaman ng asukal sa dugo ay nabawasan at ang nilalaman ng adenosine triphosphoric acid at kolesterol ay tumaas kumpara sa panahon ng tag-init. Napag-alaman na kung sa gitnang daanan ang antas ng basal metabolismo ay bumaba nang malaki sa taglamig, at ito ay malamang na dahil sa ang katunayan na ang mga light stimuli ay nabawasan sa taglamig (maikling araw) at bumababa ang aktibidad ng motor ng tao, kung gayon kapag ang isang tao ay lumipat mula sa gitnang lane sa mga kondisyon ng subtropiko ng Abkhazia, siya, tulad ng, ay inililipat ang kanyang katawan mula sa mga kondisyon ng taglamig hanggang sa mga kondisyon ng tagsibol at tag-araw. Sa mga kasong ito, ang metabolismo ay tumataas, ang respiratory coefficient ay halos hindi nagbabago sa mga buwan ng taglamig at nananatiling pareho sa tag-araw. Itinuturing ng may-akda ang mga pagbabagong ito bilang isang kakaibang kaso ng isang perversion ng pana-panahong ritmo sa mga tao.

Ayon sa ilang mga mananaliksik, ang pana-panahong pagkakaiba-iba ng mga prosesong pisyolohikal na naobserbahan sa panahon ng taon sa ilang mga lawak ay inuulit ang kanilang pang-araw-araw na periodicity, at ang estado ng mga organismo sa tag-araw at taglamig sa ilang mga lawak ay tumutugma sa kanilang estado araw at gabi. Sa pag-aaral ng pag-uugali ng mga paniki sa kweba ng Adzaba malapit sa Sukhumi, sinabi ni A. D. Slonim na ang pang-araw-araw na pana-panahong pagbabago sa thermoregulation sa oras ay kasabay ng pag-alis ng mga daga mula sa kuweba - ang panahon ng kanilang aktibidad sa gabi at sa gabi, at ang ritmo na ito ay pinakamahusay na ipinahayag sa tagsibol at tag-araw.

Tagsibol, tagsibol... Ang bawat tagsibol ay muling nagpapasigla sa atin. o Sa tagsibol na tayong lahat, anuman ang edad, ay may kapana-panabik na pakiramdam kapag handa tayong ulitin pagkatapos ng mga makata at napakabata: lahat ng tagsibol na ito ay espesyal. Ang tagsibol ay nagtatakda ng isang tao sa isang espesyal na paraan, dahil ang tagsibol ay, una sa lahat, umaga, maagang paggising. Lahat ng bagay sa paligid ay nababago sa kalikasan. Ngunit ang tao ay bahagi rin ng kalikasan, at ang tagsibol ay nagaganap sa bawat isa sa atin. Ang tagsibol ay hindi lamang panahon ng pag-asa, kundi panahon din ng pagkabalisa.

Magtanong sa sinumang magsasaka, at sasagutin ka niya na sa tagsibol ang taong nag-ugnay sa kanyang buhay sa mundo ay higit na nag-aalala kaysa dati. Dapat nating pahalagahan ang lahat ng mga panahon, lahat ng labindalawang buwan. Hindi ba ang taglagas ay kahanga-hanga! Ito ay taglagas na mayaman sa masaganang ani sa mga hardin, mga bukid at mga taniman, mga maliliwanag na kulay, mga kanta sa kasal. Mula pa noong panahon ni Pushkin, nakaugalian nang isaalang-alang ang oras na ito ng taon bilang ang kahanga-hangang panahon na dumating ang inspirasyon sa isang tao, kapag dumarating ang pagdagsa ng mga puwersang malikhain ("At tuwing taglagas ay namumulaklak akong muli ..."). Ang taglagas ng Boldin ng Pushkin ay ang pinakamahusay na patunay nito. Omnipotent spell of autumn. Ngunit "paano ipaliwanag ito?" tanong ng makata sa sarili.

Ang pagkagumon ng isang tao sa isang partikular na panahon ay karaniwang subjective. Gayunpaman, napansin ng mga siyentipiko na sa taglagas ang metabolismo ng isang tao at pangkalahatang tono ng pagtaas ng katawan, ang mga mahahalagang proseso ay tumindi, ang isang pagtaas sa mga mahahalagang pag-andar ay sinusunod, at ang pagkonsumo ng oxygen ay tumataas. Ang lahat ng ito ay isang natural na reaksyon ng pagbagay, paghahanda ng katawan para sa isang mahaba at mahirap na taglamig. Bilang karagdagan, ang mga kulay ng taglagas - dilaw, pula - ay may kapana-panabik na epekto sa isang tao. Pagkatapos ng init ng tag-araw, ang malamig na hangin ay nagpapasigla. Ang mga larawan ng pagkupas ng kalikasan, sa unang pagtatapon ng kalungkutan, pagmuni-muni, pagkatapos ay i-activate ang aktibidad ng isang malusog na tao.

Ngunit hindi ba ang ibang mga panahon - taglamig, tag-araw - ay may kanilang mga alindog? Sa pagitan ng mga panahon ay walang mga paghinto - tuloy-tuloy ang buhay. Gaano man katindi ang hamog na nagyelo, gaano man kakapal ang taglamig sa bakuran, nagtatapos pa rin ito sa pagtunaw ng niyebe. At ang kalinawan ng mga bukang-liwayway ng tagsibol ay napalitan ng isang mainit na araw ng tag-araw. Ang kaugnayan sa pagitan ng paggana ng katawan at mga panahon, na unang napansin nina Hippocrates at Avicenna, ay hindi nakahanap ng pang-agham na katwiran sa loob ng mahabang panahon.

Napagtibay na ngayon na ang isa sa mga synchronizer ng mga pana-panahong ritmo, pati na rin ang pang-araw-araw na ritmo, ay ang haba ng mga oras ng liwanag ng araw. Ang data ng mga eksperimentong pag-aaral ay nagpapakita na ang taas ng endogenous na ritmo ay umabot sa isang maximum sa tagsibol-tag-init, at isang minimum - sa panahon ng taglagas-taglamig. Ang isang pagsusuri ng pang-eksperimentong data ay nagpapahiwatig na ang isang katangian ng mga pana-panahong pagbabago sa reaktibiti ng isang organismo ay ang kawalan ng unidirectional na pagbabago sa iba't ibang bahagi nito. Nagbibigay ito ng dahilan upang maniwala na ang mga pana-panahong pagbabago ay nakasalalay sa biological expediency ng bawat isa sa mga bahagi nito, na nagsisiguro sa katatagan ng panloob na kapaligiran ng organismo. Ang spring-summer functional maximum ay malamang na nauugnay sa reproductive stage ng buhay ng organismo. Ang sabay-sabay na pagtaas sa pag-andar ng iba't ibang mga glandula ng endocrine na sinusunod sa panahong ito ay nagsisilbing isang malinaw na tagapagpahiwatig ng mga phylogenetically fixed na tampok ng organismo, na naglalayong pahusayin ang mga proseso ng metabolic sa panahon ng pagpaparami.

Ang pana-panahong periodicity ng mahahalagang aktibidad ng organismo ay isang pangkalahatang pagpapakita ng pagbagay ng organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran. Ang pag-synchronize ng mga biological na ritmo sa mga geophysical cycle ng Earth, na pinapaboran ang pagkakaiba-iba ng mga species ng mga halaman at hayop, ay hindi nawala ang kahalagahan nito para sa mga tao. Ang pagtitiwala sa dalas ng mga kaso ng iba't ibang sakit sa oras ng taon ay itinatag. Ang pag-aaral ng ibinigay na data at mga tagapagpahiwatig ng ospital sa iba't ibang mga panahon ng taon ng mga pasyente sa tatlong malalaking klinika sa Leningrad ay nagpapahiwatig na ang iba't ibang seasonality ay nabanggit para sa iba't ibang mga sakit. Ang panahon ng taglamig ay ang pinaka hindi kanais-nais para sa mga pasyente ng hypertensive. Para sa mga pasyente na may sakit na coronary, ang taglagas ay naging isang partikular na nagbabantang panahon. Ito ang panahong ito na nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking bilang ng mga pagbisita ng mga doktor ng ambulansya sa mga pasyente na may myocardial infarction at angina pectoris. Kung ikukumpara sa iba pang mga panahon ng taon, ang pinakamalaking bilang ng mga paglabag ay nairehistro sa panahon ng tagsibol. sirkulasyon ng tserebral, at ang pinakamaliit sa tag-araw.

Ang tagsibol at, sa mas mababang antas, ang mga panahon ng taglagas ay ang pinakamababang panganib para sa paglitaw Nakakahawang sakit. Ang karagdagang pag-aaral ng pana-panahong dalas ng mga sakit ay gagawing posible na bumuo ng mga nakabatay sa ebidensya na therapeutic at preventive na mga hakbang.

Kasama sa mga pana-panahong pagbabago ang malalim na pagbabago sa katawan sa ilalim ng impluwensya ng mga pagbabago sa nutrisyon, temperatura sa kapaligiran, nagliliwanag na solar na rehimen at sa ilalim ng impluwensya ng pana-panahong pagbabago sa mga glandula ng endocrine, na pangunahing nauugnay sa pagpaparami ng hayop. Ang mismong tanong ng mga salik sa kapaligiran na tumutukoy sa mga pana-panahong peryodiko ay lubhang kumplikado at hindi pa ganap na nalutas; sa pagbuo ng mga pana-panahong siklo, ang mga pagbabago sa mga function ng mga glandula ng kasarian, ang thyroid gland, atbp., na napakatatag sa kalikasan, ay may malaking kahalagahan. Ang mga pagbabagong ito, na mahusay na itinatag sa morphologically, ay napaka-stable sa kanilang pare-parehong pag-unlad para sa iba't ibang mga species at lubos na kumplikado ang pagsusuri ng impluwensya ng mga pisikal na kadahilanan na nagdudulot ng pana-panahong periodicity.

Kasama sa mga pana-panahong pagbabago sa katawan ang mga tugon sa pag-uugali. Binubuo ang mga ito alinman sa mga phenomena ng migration at nomadism (tingnan sa ibaba), o sa phenomena ng taglamig at tag-init hibernation, o, sa wakas, sa iba't ibang mga aktibidad para sa pagtatayo ng mga burrows at shelters. Mayroong direktang kaugnayan sa pagitan ng lalim ng mga butas ng ilang mga rodent at ang pagbaba ng temperatura ng taglamig.

Malaking halaga para sa kabuuang pang-araw-araw na aktibidad ng hayop ay may mode ng pag-iilaw. Samakatuwid, ang mga pana-panahong peryodiko ay hindi maaaring isaalang-alang sa labas ng latitudinal na pamamahagi ng mga organismo. Ipinapakita ng Figure 22 ang mga panahon ng pag-aanak ng mga ibon sa iba't ibang latitude ng hilagang at timog na hemisphere. Malinaw na makikita ng isang tao ang tiyempo ng pagpaparami na inilipat sa mga naunang buwan kapag lumilipat mula hilaga hanggang timog sa Northern Hemisphere at isang halos salamin na imahe ng mga ugnayang ito sa Southern Hemisphere. Ang mga katulad na dependence ay kilala rin para sa mga mammal, halimbawa, para sa mga tupa. Dito namin pangunahing isinasaalang-alang

mga pagbabagong pisyolohikal sa katawan na nagaganap sa mapagtimpi na klima ng gitnang latitude ng Northern Hemisphere. Pinakamalaking pagbabago sa katawan sa panahon ng mga panahon ng taon ay nauugnay sa sistema ng dugo, pangkalahatang metabolismo, thermoregulation at, sa ilang mga lawak, panunaw. Ang pambihirang kahalagahan para sa mga boreal na organismo ay ang akumulasyon ng taba bilang isang potensyal na enerhiya na ginugol sa pagpapanatili ng temperatura ng katawan at aktibidad ng kalamnan.

Ang pinaka-kapansin-pansin na mga pagbabago sa aktibidad ng motor sa iba't ibang mga panahon ay maaaring maobserbahan sa mga pang-araw-araw na hayop, na walang alinlangan na nauugnay sa rehimen ng pag-iilaw. Ang mga relasyon na ito ay pinakamahusay na pinag-aralan sa mga unggoy (Shcherbakova, 1949). Kapag ang mga unggoy ay pinananatili sa buong taon sa isang pare-parehong temperatura ng kapaligiran, ang kabuuang pang-araw-araw na aktibidad ay nakasalalay sa haba ng mga oras ng liwanag ng araw: isang pagtaas sa aktibidad ang naganap noong Mayo

at Hunyo. Ang pagtaas sa kabuuang pang-araw-araw na aktibidad ay naobserbahan noong Disyembre at Enero. Ang huli ay hindi maaaring maiugnay sa anumang paraan sa impluwensya ng mga oras ng liwanag ng araw at malamang na nauugnay sa mga pagpapakita ng tagsibol sa kalikasan sa mga kondisyon ng Sukhumi (Larawan 23).

Natuklasan din ng mga pag-aaral na ito ang isang makabuluhang pana-panahong pagkakaiba-iba sa temperatura ng katawan sa mga unggoy. Ang pinakamataas na temperatura sa tumbong ay naobserbahan noong Hunyo, ang pinakamababa - noong Enero. Ang mga pagbabagong ito ay hindi maipaliwanag ng mga pagbabago sa temperatura sa panlabas na kapaligiran, dahil ang temperatura ng silid ay nanatiling pare-pareho. Malamang na ang epekto ng radiative cooling ay naganap dito, dahil sa pinababang temperatura ng mga dingding ng silid.

Sa ilalim ng mga natural na kondisyon (Khrustselevsky at Kopylova, 1957), ang mga voles ni Brandt sa Southeastern Transbaikalia ay nagpapakita ng isang kapansin-pansin na pana-panahong dinamika ng aktibidad ng lokomotor. Mayroon silang isang matalim na pagbaba sa aktibidad - lumabas mula sa mga butas noong Enero, Marso, Nobyembre at Disyembre. Ang mga dahilan para sa pattern na ito ng pag-uugali ay medyo kumplikado. Ang mga ito ay nauugnay sa likas na katangian ng pagbubuntis ng karaniwang napakaaktibong mga babae, na may timing ng pagsikat at paglubog ng araw, mataas na temperatura sa tag-araw at mababa sa taglamig. Ang pang-araw-araw na aktibidad na pinag-aralan sa ilalim ng natural na mga kondisyon ay mas kumplikado at hindi palaging nagpapakita ng larawang nakuha ng mananaliksik gamit ang actographic technique.

Ang mga katulad na kumplikadong relasyon ay natuklasan (Leontiev, 1957) para sa Vole ni Brandt at Mongolian gerbil sa Rehiyon ng Amur.

Sa minks (Ternovsky, 1958), ang mga makabuluhang pagbabago sa aktibidad ng motor ay sinusunod depende sa mga panahon ng taon. Ang pinakadakilang aktibidad ay nagaganap sa tagsibol at tag-araw, na, tila, ay nauugnay sa haba ng mga oras ng liwanag ng araw. Gayunpaman, habang bumababa ang temperatura, bumababa ang aktibidad, pati na rin ang pag-ulan. Sa lahat ng gregarious ungulates, nang walang pagbubukod, ang mga pana-panahong pagbabago sa gregariousness ay sinusunod, na binibigkas sa moose. Sa reindeer, ang mga ugnayan ng kawan (pagpapangkat, pagsunod sa isa't isa) ay mas kapansin-pansin sa taglagas kaysa sa tag-araw o tagsibol (Salgansky, 1952).

Ang mga pana-panahong pagbabago sa metabolismo (basal metabolism) ay pinakamahusay na pinag-aralan. Noong 1930, ang Japanese researcher na si Ishida (Ishida, 1930) ay natagpuan ang isang makabuluhang pagtaas sa basal metabolismo sa mga daga sa tagsibol. Ang mga katotohanang ito ay napatunayan na ng maraming pag-aaral (Kayser, 1939; Mga nagbebenta, Scott a. Thomas, 1954; Kocarev, 1957; Gelineo a. Heroux, 1962). Itinatag din na sa taglamig ang basal metabolismo sa mga daga ay mas mababa kaysa sa tag-araw.

Ang napakakapansin-pansin na mga pagbabagong pana-panahon sa basal metabolism ay matatagpuan sa mga hayop na may balahibo. Kaya, ang basal metabolismo sa arctic foxes sa tag-araw kumpara sa taglamig ay nadagdagan ng 34%, at sa silver-black foxes - ng 50% (Firstov, 1952). Ang mga phenomena na ito ay walang alinlangan na konektado hindi lamang sa pana-panahong Cycle, kundi pati na rin sa sobrang init na nagaganap sa tag-araw (tingnan ang Chap. V) at napansin ng iba't ibang mga mananaliksik sa arctic foxes, raccoon dogs (Slonim, 1961). Sa mga kulay abong daga sa ilalim ng mga kondisyon ng Arctic, natagpuan din ang isang pagtaas sa metabolismo sa tagsibol at pagbaba sa taglagas.

Pag-aaral ng chemical thermoregulation sa polar species (arctic foxes, foxes, hares) wintering sa mga kondisyon ng Leningrad Zoological Garden (Isaakyan at Akchurin,

1953) ay nagpakita, sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng pagpapanatili, matalas na pana-panahong pagbabago sa kemikal na thermoregulation sa mga fox at raccoon dog at ang kawalan ng mga pana-panahong pagbabago sa arctic fox. Ito ay lalo na binibigkas sa mga buwan ng taglagas, kapag ang mga hayop ay nasa balahibo ng tag-init. Ipinaliwanag ng mga may-akda ang mga pagkakaibang ito sa pamamagitan ng mga tugon sa mga pagbabago sa pag-iilaw na partikular sa mga Arctic fox. Ang mga Arctic fox ay halos kulang sa thermoregulation ng kemikal sa panahon ng taglagas, kahit na ang insulating layer ng lana sa panahong ito ay hindi pa naging taglamig. Malinaw, ang mga reaksyong ito, na tiyak para sa mga polar na hayop, ay hindi maipaliwanag lamang sa pamamagitan ng mga pisikal na katangian ng balat: ang mga ito ay resulta ng mga kumplikadong partikular na katangian ng mga mekanismo ng nerbiyos at hormonal ng thermoregulation. Ang mga reaksyong ito sa mga polar form ay pinagsama sa thermal insulation (Scholander at mga katrabaho, tingnan ang p. 208).

Ang isang malaking halaga ng materyal sa pana-panahong mga pagbabago sa gas exchange sa iba't ibang uri ng daga (Kalabukhov, Ladygina, Maizelis at Shilova, 1951; Kalabukhov, 1956, 1957; Mikhailov, 1956; Skvortsov, 1956; Chugunov, Kudryashov at Chugunova, atbp. ) ay nagpakita na ang mga hindi natutulog na rodent ay maaaring makakita ng pagtaas ng metabolismo sa taglagas at pagbaba sa taglamig. Ang mga buwan ng tagsibol ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng metabolismo, at ang mga buwan ng tag-araw ay may kamag-anak na pagbaba. Ang parehong data sa isang napakalaking materyal ay nakuha para sa karaniwang vole at bank vole sa rehiyon ng Moscow.

Sa eskematiko, ang pana-panahong curve ng mga pagbabago sa metabolic sa mga non-hibernating na mammal ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod. Ang pinakamataas na antas ng metabolismo ay sinusunod sa tagsibol sa panahon ng sekswal na aktibidad, kapag ang mga hayop, pagkatapos ng paghihigpit sa pagkain sa taglamig, ay nagsimula ng mga aktibong aktibidad sa pagkuha ng pagkain. Sa tag-araw, ang antas ng metabolismo ay muling bumababa dahil sa mataas na temperatura, at sa taglagas ay bahagyang tumataas ito o nananatili sa antas ng tag-init, unti-unting bumababa patungo sa taglamig. Sa taglamig, mayroong isang bahagyang pagbaba sa basal metabolismo, at sa tagsibol muli itong tumataas nang husto. Ang pangkalahatang pamamaraan ng mga pagbabago sa antas ng palitan ng gas sa buong taon para sa mga indibidwal na species at sa ilalim ng mga indibidwal na kondisyon ay maaaring mag-iba nang malaki. Ito ay totoo lalo na para sa mga hayop sa bukid. Kaya, ang pangunahing metabolismo sa mga di-lactating na baka (Ritzman a. Benedict, 1938) sa mga buwan ng tag-araw, kahit na sa ika-4-5 araw ng pag-aayuno, ay mas mataas kaysa sa taglamig at taglagas. Bilang karagdagan, napakahalaga na tandaan na ang pagtaas ng tagsibol sa metabolismo sa mga baka ay hindi nauugnay sa pagbubuntis at paggagatas, na may mga kondisyon sa stall o sa pastulan. Sa pag-iingat ng stall, ang palitan ng gas sa tagsibol ay mas mataas kaysa sa pastulan sa taglagas, bagama't ang pagpapakain mismo ay nagpapataas ng palitan ng gas sa pamamahinga sa buong panahon ng pastulan (Kalitaev, 1941).

Sa tag-araw, ang palitan ng gas sa mga kabayo (sa pahinga) ay tumataas ng halos 40% kumpara sa taglamig. Kasabay nito, tumataas din ang nilalaman ng mga erythrocytes sa dugo (Magidov, 1959).

Ang napakalaking pagkakaiba (30-50%) sa metabolismo ng enerhiya sa taglamig at tag-araw ay sinusunod sa reindeer (Segal, 1959). Sa mga tupa ng Karakul, sa kabila ng kurso ng pagbubuntis sa taglamig, mayroong isang makabuluhang pagbaba sa palitan ng gas. Ang mga kaso ng pagbaba ng metabolismo sa taglamig sa mga reindeer at mga tupa ng Karakul ay walang alinlangan na nauugnay sa mga paghihigpit sa pagkain sa taglamig.

Ang mga pagbabago sa basal na metabolismo ay sinamahan din ng mga pagbabago sa kemikal at pisikal na thermoregulation. Ang huli ay nauugnay sa isang pagtaas sa thermal insulation (pagkakabukod) mga takip ng lana at balahibo sa taglamig. Ang pagbaba sa thermal insulation sa tag-araw ay nakakaapekto sa parehong antas kritikal na punto(tingnan ang ch. V), at sa intensity ng thermoregulation ng kemikal. Kaya, halimbawa, ang mga halaga ng paglipat ng init sa tag-araw at taglamig sa iba't ibang mga hayop ay: para sa mga squirrel, bilang 1: 1; sa isang aso 1: 1.5; sa isang liyebre 1: 1.7. Depende sa mga panahon ng taon, ang paglipat ng init mula sa ibabaw ng katawan ay nagbabago nang malaki dahil sa mga proseso ng pag-molting at paglaki ng lana ng taglamig. Sa mga ibon, ang aktibidad ng elektrikal ng mga kalamnan ng kalansay (dahil sa kawalan ng hindi nanginginig na thermogenesis) ay hindi nagbabago sa taglamig at tag-araw; sa mga mammal, tulad ng gray na daga, ang mga pagkakaibang ito ay lubhang makabuluhan (Larawan 25).

Ang mga pana-panahong pagbabago sa kritikal na punto ng metabolismo ay natagpuan kamakailan sa mga polar na hayop sa Alaska (Irving, Krogh a. Monson, 1955) - sa pulang fox sila ay + 8 ° sa tag-araw, -13 ° sa taglamig; para sa mga squirrels - sa tag-araw at taglamig + 20 ° С; sa porcupine (Erethizoon dorsatum) +7°C sa tag-araw at -12°C sa taglamig. Iniuugnay din ng mga may-akda ang mga pagbabagong ito sa mga pana-panahong pagbabago sa thermal insulation ng fur.

Ang metabolismo ng mga polar na hayop sa taglamig, kahit na sa temperatura na -40 ° C, ay medyo tumataas: sa fox at polar porcupine - hindi hihigit sa 200% ng antas ng metabolic sa kritikal na punto, sa ardilya - mga 450 -500%. Ang mga katulad na data ay nakuha sa mga kondisyon ng Leningrad Zoo sa arctic foxes at foxes (Olnyanskaya at Slonim, 1947). Ang isang pagbabago sa kritikal na punto ng metabolismo mula sa +30°C hanggang +20°C ay naobserbahan sa kulay abong daga sa taglamig (Sinichkina, 1959).

Pag-aaral ng mga pana-panahong pagbabago sa gas exchange sa steppe lemmings ( Lagurus lagurus) ay nagpakita (Bashenina, 1957) na sa taglamig ang kanilang kritikal na punto, hindi katulad ng iba pang mga species ng vole, ay hindi pangkaraniwang mababa - mga 23 ° C. Ang kritikal na punto ng metabolismo sa tanghali ng mga gerbil ay nagbabago sa iba't ibang mga panahon, habang sa Grebenshchikov ito ay nananatiling pare-pareho (Mokrievich, 1957).

Ang pinakamataas na halaga ng pagkonsumo ng oxygen sa mga temperatura sa kapaligiran mula 0 hanggang 20°C ay naobserbahan sa mga daga na may dilaw na lalamunan na nahuli sa tag-araw, at ang pinakamababa sa taglamig (Kalabukhov, 1953). Ang data para sa mga daga na nahuli sa taglagas ay nasa gitnang posisyon. Ang parehong gawain ay naging posible upang matuklasan ang mga kagiliw-giliw na pagbabago sa thermal conductivity ng lana (kinuha mula sa mga hayop at pinatuyong balat), na malakas na tumataas sa tag-araw at bumababa sa taglamig. Ang ilang mga mananaliksik ay may hilig na ipatungkol sa sitwasyong ito ang isang nangungunang papel sa mga pagbabago sa metabolismo at kemikal na thermoregulation sa iba't ibang panahon ng taon. Siyempre, hindi maitatanggi ang gayong mga pag-asa, ngunit ang mga hayop sa laboratoryo (mga puting daga) ay mayroon ding binibigkas na pana-panahong dinamika kahit na pare-pareho ang temperatura kapaligiran (Isahakyan at Izbinsky, 1951).

Sa mga eksperimento sa mga unggoy at mga ligaw na carnivore, natagpuan (Slonim at Bezuevskaya, 1940) na ang thermoregulation ng kemikal sa tagsibol (Abril) ay mas matindi kaysa sa taglagas (Oktubre), sa kabila ng katotohanan na ang temperatura ng kapaligiran ay pareho sa parehong mga kaso ( Larawan 26). Malinaw, ito ang resulta ng nakaraang impluwensya ng taglamig at tag-araw at ang mga kaukulang pagbabago.

sa mga endocrine system organismo. Sa tag-araw, mayroong pagbawas sa intensity ng thermoregulation ng kemikal, sa taglamig - isang pagtaas.

Ang mga kakaibang pana-panahong pagbabago sa chemical thermoregulation ay natagpuan sa yellow ground squirrel, na pumapasok sa taglamig at summer hibernation, at ang non-hibernating thin-clawed ground squirrel (Kalabukhov, Nurgel'dyev at Skvortsov, 1958). Sa thin-toed ground squirrel, ang mga pana-panahong pagbabago sa thermoregulation ay mas malinaw kaysa sa dilaw na ground squirrel (siyempre, sa nakakagising na estado). Sa taglamig, ang palitan ng fine-clawed ground squirrel ay tumaas nang husto. Sa tag-araw, ang kemikal na thermoregulation ng yellow ground squirrel ay nabalisa na sa + 15-5 ° C. Ang mga pana-panahong pagbabago sa thermoregulation ay halos wala dito at pinalitan ng mahabang taglamig at summer hibernation (tingnan sa ibaba). Ang mga pana-panahong pagbabago sa thermoregulation ay pantay na mahinang ipinahayag sa tarbagan, na pumapasok sa hibernation ng tag-init at taglamig.

Ang paghahambing ng mga pana-panahong pagbabago sa kemikal na thermoregulation at ang biological cycle ng mga hayop (N.I. Kalabukhov et al.) ay nagpakita na ang mga pana-panahong pagbabago ay mahinang ipinahayag kapwa sa hibernating species at sa mga species na nagpapalipas ng taglamig sa malalim na mga burrow at hindi gaanong nakalantad sa mababang temperatura sa labas. (hal. isang malaking gerbil).

Kaya, ang mga pana-panahong pagbabago sa thermoregulation ay nababawasan pangunahin sa isang pagtaas sa thermal insulation sa taglamig, isang pagbawas sa intensity ng metabolic reaction (chemical thermoregulation) at isang paglipat sa kritikal na punto sa isang zone ng mas mababang temperatura sa kapaligiran.

Medyo nagbabago rin ang thermal sensitivity ng katawan, na tila nauugnay sa pagbabago ng amerikana. Ang nasabing data ay itinatag ni N. I. Kalabukhov para sa arctic foxes (1950) at yellow-throated mice (1953).

Sa mga kulay abong daga na naninirahan sa gitnang lane, ang ginustong temperatura sa taglamig ay mula 21 hanggang 24 ° C, sa tag-araw - 25.9-28.5 ° C, sa taglagas - 23.1-26.2 ° C at sa tagsibol - 24.2 ° C (Sinichkina, 1956). ).

Sa ilalim ng mga natural na kondisyon sa mga ligaw na hayop, ang mga pana-panahong pagbabago sa pagkonsumo ng oxygen at produksyon ng init ay maaaring higit na nakadepende sa mga kondisyon ng pagpapakain. Gayunpaman, wala pang pang-eksperimentong kumpirmasyon.

Ang hematopoietic function ay makabuluhang nagbabago ayon sa mga panahon ng taon. Ang pinaka-kapansin-pansin na mga pagbabago sa bagay na ito ay sinusunod sa mga tao sa Arctic. Sa tagsibol, mapapansin ng isa ang isang malaking pagtaas sa bilang ng mga erythrocytes at hemoglobin (Hb) dugo, na nauugnay sa paglipat mula sa polar night hanggang sa polar day, ibig sabihin, na may mga pagbabago sa insolation. Gayunpaman, kahit na sa mga kondisyon ng sapat na pagkakabukod sa mga bundok ng Tien Shan, ang isang tao ay medyo nabawasan ang halaga ng hemoglobin sa dugo sa taglamig. Isang matalim na pagtaas sa Hbsinusunod sa tagsibol. Ang bilang ng mga erythrocytes ay bumababa sa tagsibol at tumataas sa tag-araw (Avazbakieva, 1959). Sa maraming mga rodent, halimbawa, sa mga gerbil, ang nilalaman ng mga erythrocytes ay bumababa sa tag-araw, at tumataas sa tagsibol at taglagas (Kalabukhov et al., 1958). Ang mekanismo ng mga phenomena na ito ay hindi pa rin malinaw. Mayroon ding mga pagbabago sa nutrisyon, metabolismo ng bitamina, ultraviolet radiation, atbp. Ang impluwensya ng mga kadahilanan ng endocrine ay hindi rin ibinukod, at ang thyroid gland, na nagpapasigla sa erythropoiesis, ay gumaganap ng isang partikular na mahalagang papel.

Ang mga hormonal shift ay ang pinakamalaking kahalagahan sa pagpapanatili ng pana-panahong ritmo, na kumakatawan sa parehong mga independiyenteng cycle ng endogenous na pinagmulan at ang mga nauugnay sa impluwensya ng pinakamahalagang kadahilanan sa kapaligiran - ang rehimen ng pag-iilaw. Kasabay nito, ang isang pamamaraan ng mga relasyon sa pagitan ng hypothalamus - ang pituitary gland - ang adrenal cortex ay nakabalangkas na.

Ang mga pana-panahong pagbabago sa mga ugnayang hormonal ay ipinahayag sa mga ligaw na hayop sa ilalim ng natural na mga kondisyon gamit ang halimbawa ng mga pagbabago sa bigat ng adrenal glands (na, tulad ng nalalaman, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbagay ng katawan sa mga tiyak at hindi tiyak na mga kondisyon. ng "tension" - stress).

Ang pana-panahong dinamika ng bigat at aktibidad ng adrenal glands ay may napakakomplikadong pinanggalingan at nakasalalay pareho sa aktwal na "stress" na may kaugnayan sa mga kondisyon ng pamumuhay (nutrisyon, temperatura sa kapaligiran) at sa pagpaparami (Schwartz et al., 1968). Sa pagsasaalang-alang na ito, ang data sa mga pagbabago sa kamag-anak na bigat ng adrenal glands sa non-breeding field mice ay interesado (Fig. 27). Sa panahon ng pinahusay na nutrisyon at pinakamainam na kondisyon ng temperatura, ang bigat ng adrenal glands ay tumataas nang husto. Sa taglagas, na may paglamig, ang timbang na ito ay nagsisimulang bumaba, ngunit sa pagtatatag ng snow cover ito ay nagpapatatag. Sa tagsibol (Abril), ang pagtaas sa bigat ng adrenal glands ay nagsisimula na may kaugnayan sa paglaki ng organismo at pagdadalaga (Shvarts, Smirnov, Dobrinsky, 1968).

Ang morphological na larawan ng thyroid gland sa maraming mga species ng mammal at ibon ay napapailalim sa makabuluhang mga pagbabago sa pana-panahon. Sa tag-araw, may pagkawala ng follicle colloid, pagbaba sa epithelium, at pagbaba sa bigat ng thyroid gland. Sa taglamig, nagaganap ang baligtad na relasyon (Bugtong, Smith a. Benedict, 1934; Watzka, 1934; Miller, 1939; Hoehn, 1949).

Ang pana-panahong pagkakaiba-iba sa pag-andar ng thyroid gland sa reindeer ay malinaw na ipinahayag. Noong Mayo at Hunyo, ang hyperfunction nito ay sinusunod na may pagtaas ng aktibidad ng secretory ng mga epithelial cells. Sa taglamig, lalo na sa Marso, ang aktibidad ng pagtatago ng mga selulang ito ay tumigil. Ang hyperfunction ay sinamahan ng pagbawas sa dami ng glandula. Ang mga katulad na data ay nakuha sa mga tupa, ngunit ang pattern ay hindi gaanong binibigkas.

Sa kasalukuyan, mayroong maraming data na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng matatag na pana-panahong pagbabagu-bago sa nilalaman ng thyroxine sa dugo. Ang pinakamataas na antas ng thyroxin (natutukoy ng nilalaman ng yodo sa dugo) ay sinusunod noong Mayo at Hunyo, ang pinakamababa - noong Nobyembre, Disyembre at Enero. Ipinakita ng mga pag-aaral (Sturm a. Buchholz, 1928; Curtis, Davis a. Philips, 1933; Stern, 1933) mayroong direktang paralelismo sa pagitan ng intensity ng produksyon ng thyroxine at ang antas ng gas exchange sa mga tao sa mga panahon ng taon.

May mga indikasyon ng malapit na kaugnayan sa pagitan ng paglamig ng katawan at paggawa ng thyroid hormone at pituitary thyroid-stimulating hormone (Uotila, 1939; Voitkevich, 1951). Napakahalaga rin ng mga ugnayang ito sa pagbuo ng mga pana-panahong peryodiko.

Tila, ang isang mahalagang papel sa mga pana-panahong periodical ay kabilang sa isang hindi partikular na hormone bilang adrenaline. Ang isang malaking katawan ng ebidensya ay nagmumungkahi na ang adrenaline ay nagtataguyod ng mas mahusay na acclimatization sa parehong init at lamig. Ang mga kumbinasyon ng mga paghahanda ng thyroxine at cortisone ay lalong epektibo (Hermanson a. Hartmann, 1945). Ang mga hayop na mahusay na nakasanayan sa malamig ay may mataas na nilalaman ng ascorbic acid sa adrenal cortex (Dougal a. Fortier, 1952; Dugal, 1953).

Ang pagbagay sa mababang temperatura ng kapaligiran ay sinamahan ng isang pagtaas sa nilalaman ng ascorbic acid sa mga tisyu, isang pagtaas sa nilalaman ng hemoglobin sa dugo (Gelineo at Raiewskaya, 1953; Raiewskaya, 1953).

Kamakailan lamang, isang malaking halaga ng materyal ang naipon na nagpapakilala sa mga pana-panahong pagbabagu-bago sa nilalaman ng corticosteroids sa dugo at ang intensity ng kanilang paglabas sa panahon ng pagpapapisa ng adrenal cortex. sa vitro.

Ang papel ng rehimen ng pag-iilaw sa pagbuo ng pana-panahong ritmo ay kinikilala ng napakaraming mga mananaliksik. Pag-iilaw, tulad ng itinatag noong kalagitnaan ng huling siglo (Moleschott, 1855), ay may malaking epekto sa intensity ng mga proseso ng oxidative sa katawan. Pagpapalitan ng gas sa mga tao at hayop sa ilalim ng impluwensya ng pagtaas ng ilaw (Moleschott u. Fubini, 1881; Arnautov at Weller, 1931).

Gayunpaman, hanggang sa kamakailan lamang, ang tanong ng epekto ng pag-iilaw at pagdidilim sa pagpapalitan ng gas sa mga hayop na may iba't ibang pamumuhay ay nanatiling ganap na hindi ginalugad, at kapag pinag-aaralan lamang ang epekto ng intensity ng pag-iilaw sa pagpapalitan ng gas sa mga unggoy (Ivanov, Makarova at Fufachev, 1953) nagiging malinaw na ito ay laging mas mataas sa liwanag.kaysa sa dilim. Gayunpaman, ang mga pagbabagong ito ay hindi pareho para sa lahat ng mga species. Sa hamadryas, ang mga ito ay pinaka-binibigkas, na sinusundan ng rhesus monkeys, at ang epekto ng pag-iilaw ay may pinakamaliit na epekto sa mga berdeng unggoy. Ang mga pagkakaiba ay maaari lamang maunawaan na may kaugnayan sa mga ekolohikal na tampok ng pagkakaroon ng mga nakalistang species ng mga unggoy sa kalikasan. Kaya, ang hamadryas monkeys ay ang mga naninirahan sa walang puno na kabundukan ng Ethiopia; Ang mga rhesus macaque ay mga naninirahan sa kagubatan at kultural na mga lugar, at ang mga berdeng unggoy ay siksik na tropikal na kagubatan.

Ang reaksyon sa pag-iilaw ay lumilitaw na medyo huli sa ontogeny. Kaya, halimbawa, sa mga bagong silang na bata, ang pagtaas ng palitan ng gas sa liwanag kumpara sa dilim ay napakaliit. Ang reaksyong ito ay tumataas nang malaki sa ika-20-30 araw at higit pa sa ika-60 (Larawan 28). Maaaring ipagpalagay na sa mga hayop na may aktibidad sa araw ang reaksyon sa intensity ng pag-iilaw ay may katangian ng isang natural na nakakondisyon na reflex.

Sa nocturnal loris lemurs, isang kabaligtaran na relasyon ang naobserbahan. Nadagdagan ang kanilang gas exchange

sa dilim at nabawasan kapag iluminado sa panahon ng pagpapasiya ng gas exchange sa kamara. Ang pagbaba sa palitan ng gas sa ilaw ay umabot sa 28% sa mga loris.

Ang mga katotohanan ng impluwensya ng matagal na pag-iilaw o pagdidilim sa organismo ng mga mammal ay itinatag sa pamamagitan ng isang eksperimentong pag-aaral ng liwanag na rehimen (mga oras ng liwanag ng araw) na may kaugnayan sa mga pana-panahong epekto ng pag-iilaw. Ang isang malaking bilang ng mga pag-aaral ay nakatuon sa pang-eksperimentong pag-aaral ng epekto ng mga oras ng liwanag ng araw sa mga pana-panahong peryodiko. Karamihan sa mga datos na nakolekta para sa mga ibon, kung saan ang pagtaas ng oras ng liwanag ng araw ay isang salik na nagpapasigla sa sekswal na paggana (Svetozarov at Shtreich, 1940; Lobashov at Savvateev, 1953),

Ang mga katotohanang nakuha ay nagpapahiwatig ng parehong halaga ng kabuuang haba ng mga oras ng liwanag ng araw at ang halaga ng pagbabago sa mga yugto ng pag-iilaw at pagdidilim.

magandang criterion Ang impluwensya ng rehimen ng pag-iilaw at ang tagal ng mga oras ng liwanag ng araw para sa mga mammal ay ang kurso ng obulasyon. Gayunpaman, ito ay tiyak sa mga mammal na ang gayong direktang epekto ng liwanag sa obulasyon sa lahat ng mga species nang walang pagbubukod ay hindi maitatag. Maraming data na nakuha sa mga kuneho (Smelser, Walton a. Kung, 1934), mga guinea pig (Dempsey, Meyers, Bata a. Jennison, 1934), mga daga (Kirchhof, 1937) at ground squirrels (Welsh, 1938) ay nagpapakita na ang pagpapanatili ng mga hayop sa ganap na kadiliman ay walang epekto sa obulasyon.

Sa mga espesyal na pag-aaral, ang "mga kondisyon ng taglamig" ay ginagaya sa pamamagitan ng paglamig (mula -5 hanggang +7 ° C) at pagpapanatili sa kumpletong kadiliman. Ang mga kondisyong ito ay hindi nakakaapekto sa intensity ng pagpaparami sa karaniwang vole. ( Microtus arvalis) at bilis ng pag-unlad ng mga kabataan. Dahil dito, ang kumbinasyon ng mga pangunahing kadahilanan sa kapaligiran, na tumutukoy sa pisikal na bahagi ng mga impluwensyang pana-panahon, ay hindi maipaliwanag ang pagsugpo sa taglamig ng intensity ng pagpaparami, hindi bababa sa para sa mga rodent ng species na ito.

Sa mga carnivores, natagpuan ang isang makabuluhang epekto ng liwanag sa pag-andar ng pagpaparami (Belyaev, 1950). Ang pagbaba sa mga oras ng liwanag ng araw ay humahantong sa isang mas maagang pagkahinog ng balahibo sa minks. Ang pagbabago ng rehimen ng temperatura ay walang epekto sa prosesong ito. Sa martens, ang karagdagang pag-iilaw ay nagiging sanhi ng pagsisimula ng panahon ng pag-aasawa at pagsilang ng mga anak ng 4 na buwan nang mas maaga kaysa sa karaniwan. Ang pagbabago ng rehimen ng pag-iilaw ay hindi nakakaapekto sa basal metabolismo (Belyaev, 1958).

Gayunpaman, ang mga pana-panahong periodical ay hindi maaaring isipin lamang bilang isang resulta ng impluwensya ng mga kadahilanan sa kapaligiran, tulad ng ipinahiwatig ng isang malaking bilang ng mga eksperimento. Kaugnay nito, ang tanong ay lumitaw kung mayroong isang pana-panahong mga periodical sa mga hayop na nakahiwalay sa impluwensya ng mga natural na kadahilanan. Sa mga aso na pinananatili sa isang pinainit na silid sa ilalim ng artipisyal na pag-iilaw sa buong taon, posible na obserbahan ang pana-panahong periodicity na katangian ng mga aso (Magnonet Guilhon, 1931). Ang mga katulad na katotohanan ay natagpuan sa mga eksperimento sa mga puting daga ng laboratoryo (Izbinsky at Isahakyan, 1954).

Ang isa pang halimbawa ng matinding tibay ng mga pana-panahong peryodiko ay may kinalaman sa mga hayop na dinala mula sa southern hemisphere. Kaya, halimbawa, ang Australian ostrich sa Askania Nova reserve ay nangingitlog sa ating taglamig, sa kabila ng matinding hamog na nagyelo, mismo sa niyebe sa panahon na tumutugma sa tag-araw sa Australia (M. M. Zavadovsky, 1930). Ang Australian dingo ay dumarami sa katapusan ng Disyembre. Bagaman ang mga hayop na ito, tulad ng mga ostrich, ay pinalaki sa hilagang hemisphere sa loob ng maraming dekada, walang pagbabago sa kanilang natural na pana-panahong ritmo na naobserbahan.

Sa mga tao, ang pagbabago sa metabolismo ay nagpapatuloy ayon sa parehong pattern tulad ng sa mga hindi natutulog na hayop. May mga obserbasyon na nakuha sa isang natural na setting na may pagtatangkang ilihis ang natural na seasonal cycle. Ang pinakasimpleng paraan ng naturang perversion at ang pinaka-maaasahang katotohanan ay nakuha sa pag-aaral ng mga paglilipat mula sa isang lokalidad patungo sa isa pa. Kaya, halimbawa, ang paglipat sa Disyembre - Enero mula sa gitnang zone ng USSR hanggang sa timog (Sochi, Sukhumi) ay nagiging sanhi ng epekto ng pagtaas ng pinababang palitan ng "taglamig" sa unang buwan ng pananatili doon dahil sa mga bagong kondisyon ng ang timog. Sa pagbabalik sa hilaga sa tagsibol, nangyayari ang pangalawang pagtaas ng tagsibol sa palitan. Kaya, sa panahon ng isang paglalakbay sa taglamig sa timog, mapapansin ng isa ang dalawang pagtaas ng tagsibol sa metabolic rate sa parehong tao sa taon. Dahil dito, ang isang perversion ng pana-panahong ritmo ay nagaganap din sa mga tao, ngunit sa ilalim lamang ng mga kondisyon ng mga pagbabago sa buong kumplikado ng mga natural na kadahilanan sa kapaligiran (Ivanova, 1954).

Ang partikular na interes ay ang pagbuo ng mga pana-panahong ritmo sa mga tao sa Far North. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, lalo na sa panahon ng buhay sa maliliit na istasyon, ang mga pana-panahong peryodiko ay matinding nababagabag. Ang hindi sapat na aktibidad ng muscular dahil sa paghihigpit sa mga paglalakad, kadalasang imposible sa mga kondisyon ng Arctic, ay lumilikha ng halos kumpletong pagkawala ng pana-panahong ritmo (Slonim, Ol'nyanskaya, Ruttenburg, 1949). Ipinapakita ng karanasan na ang paglikha ng mga komportableng pamayanan at lungsod sa Arctic ay nagpapanumbalik nito. Ang pana-panahong ritmo sa mga tao ay sa ilang lawak ay isang pagmuni-muni hindi lamang ng mga pana-panahong salik na karaniwan sa buong nabubuhay na populasyon ng ating planeta, ngunit, tulad ng pang-araw-araw na ritmo, ay isang salamin ng panlipunang kapaligiran na nakakaapekto sa mga tao. Mga malalaking lungsod at bayan sa Far North na may artipisyal na pag-iilaw, na may mga teatro, sinehan, kasama ang lahat ng ritmo ng buhay na katangian ng modernong tao,

lumikha ng ganitong mga kondisyon kung saan ang pana-panahong ritmo ay nagpapakita ng sarili nitong normal na lampas sa Arctic Circle at inihayag sa parehong paraan tulad ng sa ating mga latitude (Kandror at Rappoport, 1954; Danishevsky, 1955; Kandror, 1968).

Sa mga kondisyon ng Hilaga, kung saan mayroong malaking kakulangan ng ultraviolet radiation sa taglamig, mayroong mga makabuluhang metabolic disorder, pangunahin ang metabolismo ng posporus, at kakulangan ng bitamina. D (Galanin, 1952). Ang mga phenomena na ito ay lalong mahirap sa mga bata. Ayon sa mga mananaliksik ng Aleman, sa taglamig mayroong tinatawag na "dead zone", kapag ang paglaki ng mga bata ay ganap na huminto (Larawan 29). Kapansin-pansin, sa Southern Hemisphere (Australia), ang phenomenon na ito ay nangyayari sa mga buwan na katumbas ng tag-init sa Northern Hemisphere. Ngayon ang karagdagang pag-iilaw ng ultraviolet ay itinuturing na isa sa pinakamahalagang paraan ng pagwawasto sa normal na pana-panahong ritmo sa hilagang latitude. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, kailangan nating pag-usapan hindi ang tungkol sa pana-panahong ritmo, ngunit tungkol sa tiyak na kakulangan ng likas na kinakailangang kadahilanan na ito.

Ang mga pana-panahong peryodiko ay may malaking interes din sa pag-aalaga ng hayop. Ang mga siyentipiko ngayon ay may hilig na maniwala na ang isang makabuluhang bahagi ng mga pana-panahong panahon ay dapat baguhin ng may kamalayan na impluwensya ng tao. Pangunahin itong tungkol sa pana-panahong diyeta. Kung para sa mga ligaw na hayop ang kakulangan ng nutrisyon kung minsan ay humahantong sa pagkamatay ng isang makabuluhang bilang ng mga indibidwal, sa isang pagbawas sa bilang ng kanilang mga kinatawan sa isang naibigay na lugar, kung gayon may kaugnayan sa mga nilinang hayop na pang-agrikultura ito ay ganap na hindi katanggap-tanggap. Ang nutrisyon ng mga hayop sa bukid ay hindi maaaring batay sa mga pana-panahong mapagkukunan, ngunit dapat na dagdagan batay sa aktibidad ng ekonomiya ng tao.

Ang mga pana-panahong pagbabago sa katawan ng mga ibon ay malapit na nauugnay sa kanilang likas na instinct sa paglipad at batay sa mga pagbabago sa balanse ng enerhiya. Gayunpaman, sa kabila ng mga paglipad, ipinapakita ng mga ibon ang parehong pana-panahong pagbabago sa thermoregulation ng kemikal at mga pagbabago sa mga katangian ng thermal insulation ng pabalat ng balahibo (pagkakabukod).

Ang mga pagbabago sa metabolismo sa maya sa bahay ay mahusay na ipinahayag ( Passer domesticus), ang balanse ng enerhiya na kung saan sa mababang temperatura ay pinananatili ng mas malaking produksyon ng init sa taglamig kaysa sa tag-araw. Ang mga resulta na nakuha mula sa pagsukat ng paggamit ng pagkain at metabolismo ay nagpapakita ng isang patag na uri ng chemical thermoregulation curve, kadalasang makikita kapag ang produksyon ng init ay tinatantya mula sa pagkain sa loob ng ilang araw, at hindi mula sa pagkonsumo ng oxygen sa isang panandaliang eksperimento.

Kamakailan lamang, napag-alaman na ang pinakamataas na produksyon ng init sa mga passerines ay mas mataas sa taglamig kaysa sa tag-araw. Sa grosbeaks, kalapati columba livia at mga starling Sturnus vulgaris ang oras ng kaligtasan sa panahon ng malamig na panahon sa taglamig ay mas mahaba pangunahin bilang resulta ng pagtaas ng kakayahang mapanatili ang mas mataas na produksyon ng init. Ang tagal ng panahon bago ang kamatayan ay apektado din ng estado ng plumage - molting at ang tagal ng pagkabihag, ngunit ang pana-panahong epekto ay palaging binibigkas. Yung mga IB Ang paggamit ng pagkain sa kulungan ng ibon sa taglamig ay nadagdagan ng 20-50%. Ngunit ang paggamit ng pagkain sa taglamig sa mga kulungan na finch ( Fringilla montefringilla) at sa ligaw na bahay ay hindi dumami ang mga maya (Rautenberg, 1957).

Ang makabuluhang nocturnal hypothermia, na naobserbahan sa taglamig sa mga bagong huli na ibon, ay wala sa grosbeak at black-headed tit. Irving (Irving, 1960) ay nagpasiya na sa malamig na gabi, ang mga hilagang ibon ay lumalamig nang mas mababa sa temperatura ng kanilang katawan sa araw na halos kapareho ng mga ibon sa mga rehiyong may katamtaman.

Ang pagtaas ng bigat ng balahibo na naobserbahan sa ilang mga ibon sa panahon ng taglamig ay nagmumungkahi ng isang thermal insulating adaptation na maaaring bahagyang mabawi ang mga pagbabago sa malamig na metabolismo. Gayunpaman, ang pananaliksik ni Irving sa ilang mga species ng ligaw na ibon sa taglamig at tag-araw, pati na rin kay Davis (Davis, 1955) at Hart (Hart, 1962) ay nagbibigay ng kaunting ebidensya para sa pag-aakalang ang pagtaas ng metabolismo na may 1° na pagbaba ng temperatura ay iba sa mga panahong ito. Napag-alaman na ang produksyon ng init sa mga kalapati, na sinusukat sa 15°C, ay mas mababa sa taglamig kaysa sa tag-araw. Gayunpaman, ang magnitude ng mga pagbabagong ito sa pana-panahon ay maliit at walang mga pagbabagong naobserbahan sa hanay ng mga kritikal na temperatura. Ang data sa mga pagbabago sa antas ng kritikal na temperatura ay nakuha para sa kardinal ( Richmonda cardinalis) ( lawson, 1958).

Walgren (Wallgren, 1954) pinag-aralan ang metabolismo ng enerhiya sa yellow bunting ( Emberiza citrinella) sa 32.5°C at sa -11°C sa iba't ibang oras ng taon. Ang pagpapalitan sa pahinga ay hindi nagpakita ng mga pagbabago sa panahon; sa -11 0 C noong Hunyo at Hulyo, ang palitan ay mas mataas kaysa noong Pebrero at Marso. Ang insulative adaptation na ito ay bahagyang ipinaliwanag ng mas malaking kapal at "fluffiness" ng balahibo at ang mas malaking vasoconstriction sa taglamig (dahil ang balahibo ay pinaka-siksik noong Setyembre - pagkatapos ng molt, at ang pinakamataas na metabolic na pagbabago - noong Pebrero).

Sa teorya, ang mga pagbabago sa balahibo ay maaaring ipaliwanag ang pagbaba sa nakamamatay na temperatura ng humigit-kumulang 40 ° C.

Mga pag-aaral na isinagawa sa tit na may itim na ulo ( Parus atricapillus), ipahiwatig din ang pagkakaroon ng mababang produksyon ng init bilang isang resulta ng thermal insulation adaptation sa taglamig. Ang pulso at bilis ng paghinga ay may mga seasonal na pagbabago, at ang pagbaba ay mas malaki sa taglamig sa 6°C kaysa sa tag-araw. Ang kritikal na temperatura kung saan tumaas nang husto ang paghinga ay lumipat din sa mas mababang antas sa taglamig.

Ang pagtaas ng basal metabolism sa thermoneutral na temperatura, na binibigkas sa mga mammal at ibon na nakalantad sa malamig sa loob ng ilang linggo, ay hindi gumaganap ng isang mahalagang papel sa panahon ng pagbagay sa taglamig. Ang tanging katibayan ng isang makabuluhang pana-panahong pagkakaiba-iba sa basal na metabolismo ay nakuha sa mga maya sa bahay, ngunit walang katibayan na magmumungkahi na ito ay gumaganap ng anumang mahalagang papel sa mga ibon na naninirahan sa ligaw. Karamihan sa mga pinag-aralan na species ay hindi nagpapakita ng anumang pagbabago. Hari at Farner (Hari a. Farrier, 1961) ay nagpapahiwatig na ang isang mataas na intensity ng basal metabolismo sa taglamig ay magiging hindi kanais-nais, dahil ang ibon ay kailangang dagdagan ang pagkonsumo ng mga reserbang enerhiya nito sa gabi.

Ang pinaka-katangian na mga seasonal na pagbabago sa mga ibon ay ang kanilang kakayahang baguhin ang kanilang thermal insulation at ang kamangha-manghang kakayahang mapanatili ang isang mas mataas na antas ng produksyon ng init sa malamig na mga kondisyon. Batay sa pagsukat ng paggamit ng pagkain at paglabas sa iba't ibang temperatura at photoperiod, ang mga pagtatantya ng mga kinakailangan sa enerhiya para sa pagkakaroon at mga produktibong proseso ay ginawa sa iba't ibang oras ng taon. Para sa layuning ito, ang mga ibon ay inilagay sa mga indibidwal na kulungan kung saan ang kanilang na-metabolize na enerhiya (maximum na pag-agos ng enerhiya minus excretion energy sa iba't ibang temperatura at photoperiods) ay sinusukat. Ang pinakamaliit na na-metabolize na enerhiya na kinakailangan para sa pagkakaroon sa ilang partikular na temperatura at photoperiod ng pagsubok ay tinatawag na "existence energy". Ang ugnayan nito sa temperatura ay ipinapakita sa kaliwang bahagi ng Figure 30. Ang potensyal na enerhiya ay ang pinakamataas na na-metabolize na enerhiya na sinusukat sa temperatura na tumutugma sa nakamamatay na limitasyon, na siyang pinakamababang temperatura kung saan kayang suportahan ng ibon ang timbang ng katawan nito. Ang enerhiya ng pagiging produktibo ay ang pagkakaiba sa pagitan ng potensyal na enerhiya at enerhiya ng pagkakaroon.

Ang kanang bahagi ng Figure 30 ay nagpapakita ng iba't ibang mga kategorya ng enerhiya na kinakalkula para sa iba't ibang mga panahon mula sa average na panlabas na temperatura at mga photoperiod. Para sa mga kalkulasyong ito, ipinapalagay na ang pinakamataas na na-metabolize na enerhiya ay matatagpuan sa malamig na mga kondisyon, gayundin para sa mga produktibong proseso sa mas maraming mataas na temperatura. Sa house sparrow, ang potensyal na enerhiya ay napapailalim sa mga pana-panahong pagbabago dahil sa mga pana-panahong pagbabago sa mga limitasyon ng kaligtasan. Ang enerhiya ng pag-iral ay nagbabago din ayon sa karaniwang temperatura sa labas. Dahil sa mga pana-panahong pagbabago sa potensyal na enerhiya at enerhiya ng pag-iral, ang enerhiya ng pagiging produktibo ay nananatiling pare-pareho sa buong taon. Itinuturo ng ilang mga may-akda na ang kakayahan ng maya sa bahay na manirahan sa malayong hilagang latitude ay dahil sa kakayahan nitong i-stretch ang maximum na balanse ng enerhiya nito sa buong taglamig at mag-metabolize ng mas maraming enerhiya sa maikling araw na photoperiod sa taglamig gaya ng sa mahabang photoperiod sa tag-araw. .

Sa maya na may puting lalamunan (Z. albicalis) at ang junkoJ. kulay- mga mall) na may 10-oras na photoperiod, ang halaga ng na-metabolize na enerhiya ay mas mababa kaysa sa isang 15-oras na photoperiod, na isang malubhang kawalan ng panahon ng taglamig (Seibert, 1949). Ang mga obserbasyon na ito ay inihambing sa katotohanan na ang parehong mga species ay lumilipat sa timog sa taglamig.

Hindi tulad ng house sparrow, ang tropical blue-black finch ( Votatinia jacarina) maaaring mapanatili ang balanse ng enerhiya hanggang sa humigit-kumulang 0°C para sa 15 oras na photoperiod at hanggang 4°C para sa 10 oras na photoperiod. Nilimitahan ng photoperiod ang enerhiya sa mas malaking lawak na may pagbaba sa temperatura, na siyang pagkakaiba sa pagitan ng mga ibong ito at ng house sparrow. Dahil sa impluwensya ng photoperiod, ang potensyal na enerhiya ay pinakamababa sa taglamig, kapag ang enerhiya ng pagkakaroon ay pinakamataas. Dahil dito, ang enerhiya ng produktibidad ay ang pinakamababa din sa oras na iyon ng taon. Ang mga ito mga katangiang pisyolohikal huwag payagan ang species na ito na umiral sa taglamig sa hilagang latitude.

Bagama't ang mga kinakailangan sa enerhiya para sa thermoregulation sa malamig na panahon ay lumalabas na pinakamataas, ang iba't ibang uri ng aktibidad ng ibon ay tila pantay na ipinamamahagi sa buong taon, at samakatuwid ang pinagsama-samang mga epekto ay bale-wala. Ang pamamahagi ng mga itinatag na pangangailangan ng enerhiya para sa iba't ibang aktibidad sa buong taon ay pinakamahusay na inilarawan para sa tatlong maya. S. arborea ( Kanluran, 1960). Sa species na ito, ang pinakamataas na dami ng enerhiya sa pagiging produktibo ay posibleng sa tag-araw. Samakatuwid, ang mga aktibidad na nangangailangan ng paggasta ng enerhiya, tulad ng paglipat, nesting at molting, ay pantay na ipinamamahagi sa pagitan ng Abril at Oktubre. Ang karagdagang gastos ng libreng pag-iral ay isang hindi alam na maaaring tumaas o hindi maaaring tumaas ang teoretikal na potensyal. Gayunpaman, ito ay lubos na posible na ang potensyal na enerhiya ay maaaring gamitin sa anumang oras ng taon, hindi bababa sa para sa maikling panahon - para sa tagal ng flight.