Крокуємо разом в НУШ

Тема 4. Біологічні ритми організмів

§ 49. Які є біологічні ритми організмів



Природа – вічно мінлива хмара;

ніколи не залишаючись однією і тією ж,

вона завжди залишається сама собою.


Володимир Вернадський, 

видатний український учений,

перший президент Української Академії наук

❓❗ Запитання та завдання: 

🧩 Виконай вправу. 

Що таке біологічні пристосувальні ритми

Ти вже знаєш, що на організми впливає одночасно цілий комплекс екологічних факторів як живої, так і неживої природи. Інтенсивність дії більшості з них періодично змінюється, і всі організми змушені пристосовуватись до таких змін. Дія одних екологічних факторів змінюється впродовж доби, інших – упродовж різних сезонів року. Тому в усіх мешканців нашої планети виникають різні типи пристосувальних біологічних ритмів. 

📋 Пристосувальні біологічні ритми – це періодичні зміни інтенсивності процесів життєдіяльності організмів або їхньої поведінки (у тварин). 

Пристосувальні біологічні ритми пов’язані із періодичною зміною інтенсивності дії різноманітних екологічних чинників: освітленості, температури, вологи, припливів і відпливів тощо. Здебільшого пристосувальні біологічні ритми пов’язані з рухом планет (Земля обертається навколо Сонця, а Місяць – навколо Землі). 

❓ Пригадай, які є періодичні зміни навколишнього середовища, пов’язані з рухом Землі й Місяця, та чому вони відбуваються. 

Рух Землі.mp4

Але пристосувальні біологічні ритми можуть бути пов’язані також із явищем біологічного годинника. Це здатність організмів реагувати на плин часу. Явище «біологічного годинника» тобі доводилося відчувати на собі. Для того щоб прокидатись вчасно в один і той самий час, ти зазвичай використовуєш будильник. Але згодом можеш прокидатись і без його допомоги. 

Що таке добові ритми

Одним з найважливіших екологічних чинників, які впливають на активність організмів, є довжина світлового періоду доби – фотоперіод. Він зумовлює періодичність процесів фотосинтезу, випаровування води рослинами, розкриття та закриття квіток тощо. 

Від освітленості залежить добова активність тварин, яких поділяють на «нічних» і «денних». Унаслідок обертання Землі навколо своєї осі освітленість змінюється двічі на добу. Є тварини, які активні в сутінках і вночі, більшість тварин – активні у світлу частину доби (1, 2). У представників «денної» групи зазвичай добре розвинений кольоровий зір, вони часто мають яскраве забарвлення (денні метелики). Натомість у представників «нічної» групи кольоровий зір розвинений погано (2). У тварин, які мешкають за відсутності світла (наприклад, у печерах), органи зору розвинені слабо або можуть узагалі втрачатись (3). 

Тварини і світло. 1. Денний метелик махаон. 2. Сова вухата – нічний хижак. 3. Протей європейський мешкає в печерних водоймах Балкан, тому він не має очей

Зміна дня і ночі впливає на перебіг різних функцій організму тварин і людини, зокрема на інтенсивність процесів обміну речовин. 

🎓Рекомендовані джерела для допитливих: 

Які біоритми організмів зумовлює Місяць

З певними фазами Місяця пов’язане розмноження деяких видів тварин, наприклад, представника багатощетинкових червів – тихоокеанського палоло, японських морських лілій. 

Тихоокеанський палоло

На умови існування мешканців водойм впливає й пересування водних мас, зумовлене положенням Землі відносно Сонця і Місяця відносно Землі. Рух Місяця навколо Землі спричинює припливно-відпливні ритми. 

🎥 Подивися відео «Приплив і відплив у затоці Фанді». 

Найбільший в світі приплив (затока Фанді).mp4

Особливо чітко вони виражені в мешканців припливно-відпливної зони. Під час відпливів вони закривають свої черепашки (молюски), будиночки (ракоподібні – морські жолуді) (1, 2), ховаються у пісок (певні види ракоподібних, риб) або мігрують у відкрите море (медузи, риби) тощо. Натомість на ділянках, які звільнилися від води, з’являються мешканці наземно-повітряного середовища (комахи, птахи тощо), що знаходять тут достатню кількість їжі (скупчення водоростей, рештки тварин та ін.). Під час припливів активність мешканців водойм поновлюється. 

Припливно-відпливна зона під час відпливу (1): помітні ракоподібні – морські жолуді (2), які під час відпливу закривають свої будиночки, а під час припливу – відкривають їх і поновлюють живлення 

З періодами припливів і відпливів пов’язані й періоди розмноження певних видів тварин. 

Яка роль сезонних ритмів у житті організмів 

та їхніх угруповань

Одне з найбільш загальних явищ у природі – це сезонна періодичність. Сезонні ритми пов’язані з обертанням Землі навколо Сонця. Із певними сезонами пов’язані періоди розмноження організмів (переважно навесні), їхнього розвитку, стану зимового спокою, періоди линяння, міграції. 

У листопадних рослин у певні сезони (зазвичай восени) спостерігають явище листопаду – щорічної зміни листя. 

Сезонні явища в житті тварин і рослин. 1. Багато тварин узимку впадають у сплячку (зимова сплячка їжака). 2. Тварини можуть уникати періодів несприятливих умов за допомогою міграцій. 3. Осінній листопад дає змогу рослинам переживати зимовий період 

❓ Пригадай, які зміни відбуваються в живій природі навесні. А восени? 

📋 Реакція організмів на зміну довжини фотоперіоду дістала назву фотоперіодизм. 

👫  Робота в групах 

Позмагайтеся, яка група назве більше пристосувань різних тварин (ссавців, птахів, земноводних, комах) до сезонних змін у природі. 

Тривалість світлового періоду доби є найбільш стабільним з-поміж інших екологічних факторів. Вона завжди постійна в певному місці в певний день року, тоді як інтенсивність дії інших чинників (температури, вологості тощо) може коливатись у значних межах щодобово. 

Довжина світлового дня впливає не лише на процеси життєдіяльності окремих особин, але й на функціонування екосистем у цілому, визначаючи закономірні сезонні заміни одних видів іншими (наприклад, тюльпани в степах і пустелях цвітуть і дають насіння навесні, потім їхні наземні частини відмирають, а цибулини залишаються в ґрунті в неактивному стані до наступної весни). 

Цвiтiння cкiфcькиx тюльпaнiв на Херсонщині

Одні види перелітних птахів улітку входять до складу екосистем помірного клімату (як-от серпокрильці), узимку – тропічних і субтропічних, де на той час сприятливі умови життя. 

🎥 Подивися відео “Фотоперіодизм” 

ФОТОПЕРІОДИЗМ.mp4

Різні види організмів можуть різними шляхами пристосовуватись до сезонних змін у довкіллі. При цьому вони здатні регулювати власні процеси життєдіяльності залежно від змін умов довкілля. Наприклад, температура тіла птахів і ссавців залишається постійною навіть за сильних морозів або в спекотну погоду, але вони витрачають на це значні запаси енергії. 

🎓Рекомендовані джерела: 

Завдання для перевірки

Дізнався /дізналася…; 

Зрозумів / зрозуміла…; 

Найбільші труднощі я відчув / відчула…; 

Я не вмів / не вміла, а тепер умію…  

Клуб знавців природи 

1. Як тварини вашої місцевості готуються до періоду низьких температур і переживають зиму?

2. Як рослини готуються до зими?

3. Підготуйте один з мініпроєктів (за вибором): «Як живуть організми на березі морів чи океанів між припливами»; «Як птахи здійснюють тривалі перельоти без допомоги GPS»; «Таємниці життя денних і нічних тварин»; «Пристосування організмів до змін пір року».

🎓Рекомендовані джерела: 

Використані джерела: