- •Тема 1 Жизнь, её свойства, уровни организации, происхождение и
- •1 Предмет, задачи и методы биологии
- •2Уровни организации живой природы
- •3 Систематика живых организмов
- •Тема 2 Химический состав живых организмов
- •Тема 3 Обмен веществ и превращение энергии
- •2 Фотосинтез. Хемосинтез
- •Тема 4 Морфологические, физиологические и биохимические
- •1 Типы клеточной организации
- •2 Строение эукариотических клеток
- •Тема 5 Классификация тканевых систем, их строение и
- •2 Ткани растений
- •Тема 6 Индивидуальное развитие организмов
- •Тема 7 Эколого-физиологические основы
- •2 Факторы устойчивости против высыхания
- •Тема 8 Эколого-физиологические основы фотосинтеза
- •2 Влияние максимальных и минимальных концентраций углекислоты
- •3 Влияние температуры на интенсивность фотосинтеза
- •Тема 9 Эколого-физиологические основы дыхания растений
- •Тема 10 Эколого-физиологические основы минерального питания
- •2 Минеральные вещества в фитоценозах
- •Тема 11 Приспособление растений к условиям внешней среды
- •2 Критические периоды при воздействии стрессовых условий на растение
- •Тема 12 Защитно-приспособительные реакции растений против повреждающих факторов
- •2 Механизмы защиты.
- •Тема 13 Физиология устойчивости
- •Тема 14 Понятие о наследственности
- •4 Генетика пола. Взаимодействие генов.
- •Тема 15 Закономерности изменчивости
- •Тема 16 Основные этапы развития современной генетики
- •2 Генетика и медицина.
- •Тема 17 Влияние внешней среды на функциональную адаптацию
- •2 Системы управления в биологии. Природа и регуляция внутренней среды
- •3 Регуляция содержания дыхательных газов в крови
- •4 Регуляция уровня метаболитов в крови
- •Тема 18 Реакции организма на изменения внешней температуры
- •2 Тепловой баланс и роль гипоталамуса.
- •3 Адаптация к жизни при низких температурах.
- •Тема 19 Биологические ритмы
- •1 Значение биологических ритмов
3 Адаптация к жизни при низких температурах.
Эктотермные (животные с низкой интенсивностью обмена и отсутствие механизмов сохранения тепла, их активность зависит от температуры окружающей среды) и многие эндотермные животные не способны поддерживать в холодное время года такую температуру тела, которая позволяла бы им сохранять нормальную активность, и при низкой температуре впадают в ту или иную форму спячки.
У многих животных избыточной отдачи тепла через выступающие придатки тела препятствует распределение в них кровеносных сосудов. Артерии, несущие в эти придатки кровь, окружены венами, по которым кровь течёт обратно к телу. Тёплая артериальная кровь поступающая от тела, охлаждается холодной венозной кровью, текущей к телу. В свою очередь холодная венозная кровь, оттекающая от придатков, нагревается от тепловой артериальной крови, притекающей к ним. Поскольку в придатки поступает уже охлажденная кровь, теплоотдача значительно уменьшается. Такое устройство называется противоточным теплообменником; оно имеется в ластах тюлений и в хвостовых плавниках китов, в конечностях птиц и млекопитающих и в системе кровоснабжения семенников у млекопитающих.
Принцип противоточного обмена используется для переноса не только тепла, но и различных веществ, в том числе дыхательных газов и ионов.
В настоящее время в сердечной хирургии широко используется гипотермия, так как она позволяет хирургу производить операции на сердце без риска вызвать у больного повреждения головного мозга. При понижении температуры тела до 15 °С метаболические потребности клеток мозга снижаются до такой степени, что снабжение его кровью может быть прервано без каких-либо вредных последствий на время до одного часа. При более продолжительных операциях наряду с гипотермией применяют аппарат «сердце - лёгкие» для поддержания кровообращения в тканях.
4 Адаптация к жизни при высоких температурах.
Животные, обитающие в местах, где температура воздуха превышает температуру кожи, поглощают тепло, и единственным способом снижения температуры тела служит испарение воды сего поверхности. В районах с жарким сухим климатом теплоотдача может осуществляться за счёт свободного испарения влаги, но обитающим здесь животным нужно каким-то образом получать воду в количестве, необходимом для охлаждения тела. В условиях смежного жаркого климата воды в полнее достаточно, но малый градиент влажности между организмом и окружающей средой нередко препятствует испарению. В таких случаях к физиологическим механизмам часто добавляются поведенческие формы терморегуляции, например использование тени и бризов, характерных для зоны влажных лесов и джунглей.
Организм получает тепло за счёт своей метаболической активности из окружающей среды. Количество тепла, поступающего извне, приблизительно пропорционально площади поверхности тела. Большинство животных, обитающих в пустынях, имеют небольшие размеры испытывают меньше трудностей, чем такие крупные животные, как верблюд. К тому же мелкие животные могут жить в норах, вырытых в песке или почве, где микроклимат более благоприятный.
Верблюд в условиях жаркого и сухого климата, но при наличии свободного доступа к воде может поддерживать температуру там в приделах 36-38 °С за счёт испарения воды с поверхности тела. Если же верблюд лишён воды, например во время многодневных переходов через пустыню, то по мере того, как он теряет воду, увеличивается разница в температуре тела в утренние и вечерние часы; при этом температура может колебаться от 34 °С рано утром до 41 °С после полудня. Верблюд накапливает тепло в дневные часы и не нуждается в том, чтобы отдавать его путём испарения. Если бы он терял столько тепла путём испарения, то для поддержания постоянной температуры тела ему приходилось бы терять 5 литров воды. Вместо этого теплоотдача у верблюда осуществляется путём излучения, теплопроводности в ночные часы. Ещё одно преимущества верблюда заключается в том, что он может переносить сильное обезвоживание. Большинство млекопитающих не способно переносить потерю воды, при которой вес тела уменьшается более чем на 10-14 %, тогда как верблюд может терять за счёт воды до 30 % своего веса, даже в этом случае он способен поддерживать нормальный объем плазмы крови. Обычно смерть от перегрева при обезвоживании связано с тем, что из-за уменьшения объём плазмы кровеносной система не может транспортировать тепло из внутренних областей тела его поверхности достаточно быстро, чтобы предотвратить перегрев.
Литература: 2, т.2, с.258-263
Контрольные вопросы:
1 Что такое организмы пойкилотермные и гомойотермные?
2 какую роль играет свет в жизни живых организмов?
3 Что такое анабиоз и каково его биологическое значение для живых организмов?