24.Сигнальное значение света. Биологические ритмы.

Сигнальное значение света отражается через фотодинамической эффект, то есть через те или иные двигательные реакции. Во многих гидробионтов четко выраженный Фототропизм, причем в планктонных форм он чаще положительный, у бентосных - отрицательный. У подавляющего числа фотонегативних бентосных животных личинки светолюбивы, благодаря чему время держатся в толще воды, где находят для себя более благоприятные условия (пища, кислород). Перемещение личинок тока воды обеспечивает малоподвижным бентосные формы возможность широкого расселения в водоеме. С возрастом личинки становятся фотонегативнимы и, опускаясь на дно, переходят к бентосных образа жизни. Знак фототропизма может меняться в зависимости от состояния внешней среды. В условиях резкого дефицита кислорода очень много представителей пресноводного бентоса из фотонегативних становятся фотопозитивнимы и, ориентируясь на свет, всплывают к поверхности, где респираторные условия лучше. Подобная картина наблюдается в случае резкого повышения концентрации ряда вредных веществ. Высокая освещенность как бы символизирует для животных чистоту воды, поскольку у дна она содержит больше растворенных веществ, чем у поверхности.

В условиях сильного освещения фотопозитивни организмы могут приобретать негативный Фототропизм и предотвращать света. По этой причине в прозрачных водоемах во время высокого стояния солнца много водорослей перемещаются из самого поверхностного слоя воды на глубину нескольких метров, избегая действия вредного лишней радиации. Например, водоросли Gymnodinium kovalevskyi и Prorocentrum micans становятся фотонегативнимы при освещенности 20 тыс. лк. которая уже тормозит фотосинтез.

Знак фототропизма не представляет собой постоянную свойство организмов, а изменяется, имея приспособительное значение. Ориентируясь на свет, гидробионты находят для себя наиболее выгодное положение в пространстве. Особенно большое значение это имеет для морских планктонных организмов, которые, осуществляя регулярные суточные миграции, ночью поднимаются к поверхности воды, а днем опускаются на глубину 100-200 м. В большинстве случаев начало подъема и опускания определяется временем наступления той или иной освещенности, и в Таким образом свет приобретает для организмов сигнального значения. Значительную роль играет свет и в проявлении вертикальных миграций в бентосных форм, когда они всплывают в толщу воды ради расселения, размножения и других нужд.

Биологи́ческие ри́тмы — (биоритмы) периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации — от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом в живой природе. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам — суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открывание и закрывание раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.)

Классификация биоритмов по Ю. Ашоффу (1984 г.) подразделяется:

• по их собственным характеристикам, таких как период;

• по их биологической системе, например популяция;

• по роду процесса, порождающего ритм;

• по функции, которую выполняет ритм.

Инфрадианные ритмы - ритмы длительностью больше суток. Примеры: впадение в зимнюю спячку (животные), менструальные циклы у женщин (человек).

Существует тесная зависимость между фазой солнечного цикла и антропометрическими данными молодежи. Акселерация весьма подвержена солнечному циклу: тенденция к повышению модулируется волнами, синхронными с периодом «переполюсовки» магнитного поля Солнца (а это удвоенный 11-летний цикл, то есть 22 года). В деятельности Солнца выявлены и более длительные периоды, охватывающие несколько столетий. Важное практическое значение имеет также исследование других многодневных (околомесячных, годовых и пр.) ритмов, датчиком времени для которых являются такие периодические изменения в природе, как смена сезонов, лунные циклы и др.

Влияние (отражение) лунных ритмов на отлив и прилив морей и океанов. Соответствуют по циклу фазам Луны (29.53 суток) или лунным суткам (24.8 часов). Лунные ритмы хорошо заметны у морских растений и животных, наблюдаются при культивировании микроорганизмов.

Психологи отмечают изменения в поведении некоторых людей, связанные с фазами луны, в частности, известно, что в новолуние растёт число самоубийств, сердечных приступов и пр.

Ультрадианные - ритмы длительностью меньше суток. Примеры: концентрация внимания, изменение болевой чувствительности, процессы выделения и секреции, цикличность фаз, чередующихся на протяжении 6…8-часового нормального сна у человека. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно.

Циркадианные (Околосуточные)

Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный (циркадный) ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Он является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, то есть обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов.