Природные ритмы

Ритмы природные — повторяемость во времени явлений и событий, происходящих в природе, включая и живые организмы. Различают ритмы : периодические — одинаковой длительности ( смена дня и ночи, времен года и пр. Ритмы бывают : сверхвековые, вековые, внутривековые, годовые, суточные и т. п. Так, среди внутривековых ритмов наиболее четкими служат продолжительностью в 11, 22, 35 лет и др. 11-ле тняя цикличность проявляется в различной толщине годичных колец у древесных пород, в ритмах массовых размножений саранчи и пр. Годовая ритмика, связанная со сменой времен года, хорошо выражена в природных ландшафтах умеренных широт ( миграция рыб, перелеты птиц, изменение окраски и зимняя спячка животных ). Суточная ритмика фиксируется в любом природном явлении.

Эти ритмы помогают организму чувствовать время, и эту способность называют «биологическими часами». Они помогают птицам при перелетах ориентироваться по солнцу и вообще ориентируют организмы в более сложных ритмах природы.

Динамические  характеристики экосистемы имеют различную продолжительность : изменения в биоценозах могут иметь суточные и сезонные колебания ( ритмы ) ; могут длиться на протяжении ряда лет и даже в пределах времени геологических эпох, выражая тем самым эволюционные процессы в биосфере, как глобальной экосистемы.

Различают внешние ( экзогенные ), имеющие географическую природу и следующие за циклическими изменениями во внешней среде, и  внутренние ( эндогенные ), или физиологические, ритмы организма.

Суточная, сезонная и многолетняя периодичность  внешних условий и проявление внутренних ( эндогенных ) ритмов организмов, флуктуации популяций достаточно синхронно отражается в цикличности всего сообщества — биоценоза.

И на этой «пылинке» — Земле существует особый, земной ритм прихода и расхода тепла, прихода света, слагающийся из годового ( сезонного ) и суточного ( дневного и ночного ) ритмов. Последние имеют четкую и многообразную выраженность. С суточными и сезонными ритмами изменений тепла и света находятся в прямой зависимости изменения температуры грунтов, почв, водных бассейнов, воздуха и всех предметов на поверхности Земли, а также изменения абсолютной и относительной влажности, ход развития растительности и животных организмов.

И на этой «пылинке» — Земле — существует особый, земной ритм прихода и расхода тепла, прихода света, слагающийся из годового ( сезонного ) и суточного ( дневного и ночного ) ритмов. Последние имеют четкую и многообразную выраженность.

Поскольку все  в природе совершается циклично, то и мы, и наша жизнь пронизаны ритмами. Мы ритмично ходим, питаемся, спим, дышим, работаем, отдыхаем. Физиологами установлено : умственная работоспособность достигает наивысшего уровня в период с 8 до 12 часов и между 16 и 18 часами. В недельном цикле максимум работоспособности приходится на вторник, среду, и четверг. В течение года наиболее продуктивным является период с октября по март месяцы с понижением работоспособности к летней экзаменационной сессии. Существуют люди с дневным ( «жаворонки» ) и ночным ( «совы» ) ритмами бодрствования. Учитывая все эти факторы, необходимо ответственную работу планировать по периодам естественного подъема работоспособности.

Обратимые изменения  в экосистеме — это изменения экосистемы в течение года от весны до весны при колебаниях климата в разные годы и изменении роли некоторых видов в связи с ритмами их жизненного цикла ( массовое осеменение дуба один раз в четыре года, массовое развитие клевера на лугу, вспышки численности непарного шелкопряда в лесу или мышевидных грызунов в степи ). При таких изменениях видовой состав экосистемы сохраняется, она лишь подстраивается к колебаниям внешних или внутренних факторов. В отдельные сезоны года некоторые компоненты экосистемы могут отсутствовать или впадать в состояние глубокого покоя ( птицы, на холодный период года улетающие в теплые страны ; медведь, спящий зиму в берлоге ; непарный шелкопряд, зимующий в кладке ; растения, переживающие неблагоприятный по климату год в стадии захороненных семян ).

Во-вторых, природные  процессы в геосфере ритмичны. Одни ритмы имеют астрономическую природу : суточные, сезонные, годовые ритмы или галактический год ( 200-230 млн лет — период обращения нашей галактики вокруг центра ).

Ритмы природные — повторяемость во времени явлений и событий, происходящих в природе, включая и живые организмы. Различают ритмы : периодические — одинаковой длительности ( смена дня и ночи, времен года и пр. Ритмы бывают : сверхвековые, вековые, внутривековые, годовые, суточные и т. п. Так, среди внутривековых ритмов наиболее четкими служат продолжительностью в 11, 22, 35 лет и др. 11-ле тняя цикличность проявляется в различной толщине годичных колец у древесных пород, в ритмах массовых размножений саранчи и пр. Годовая ритмика, связанная со сменой времен года, хорошо выражена в природных ландшафтах умеренных широт ( миграция рыб, перелеты птиц, изменение окраски и зимняя спячка животных ). Суточная ритмика фиксируется в любом природном явлении.

Ритмическая активность разных систем синхронизирована между  собой неодинаково. Например, ритмы работы сердца и внешнего дыхания тесно связаны, однако связь этих систем с пищеварением почти не выражена.

В случае человека суточные и циркадные ритмы затрагивают  многие свойства и физиологические  процессы ( температура тела, артериальное давление, митотическая активность клеток, биоэлектрическая активность мозга, количество тромбоцитов в периферической крови и т. д. ). Предполагают, что эти ритмы генетически контролируются, т. к. у нейроспоры и дрозофилы установлены так называемые «часовые» гены, которые детерминируют циркадные ритмы этих организмов. Установлено также, что циркадный ритм присущ синтезу РНК на «часовых» генах и что существуют «часовые» белки, способные ингибировать экспрессию «часовых» генов.

У очень многих морских животных известны лунные ритмы. По мнению некоторых авторов, такие ритмы могут быть также у пресноводных и наземных видов.

Вращение Земли  вокруг Солнца ( с периодом около  одного года ), вращение Земли вокруг своей оси ( с периодом около 24 часов ), вращение Луны вокруг Земли ( с периодом около 28 дней ) приводят к колебаниям освещенности, температуры, влажности, напряженности электромагнитного поля, которые служат указателями времени для «биологических часов» живых организмов. Существуют околосуточные, околомесячные, лунные ритмы, а также ритмы с более длительными сроками колебаний.

Земли вокруг своей  оси ; годовые — с движением Земли по орбите вокруг Солнца и многолетние, которые во многом обусловлены главным образом активностью Солнца и Суточные и годовые ритмы оказывают влияние на жизнедеятельность организмов, аналогичное влияние оказывают ритмы, связанные, например, с фазами Луны и т. п. В целом географическая оболочка развивается поступательно, от простого к сложному, от низшего к высшему.

Известно, что  ритмичность процессов характерна и для литосферы и для гидросферы. Причем между этими ритмами существует жесткая корреляция. Взаимодействие компонентов биосферы друг с другом и с Космосом генерирует как их собственные ритмы, так и ритмы биосферы в целом. Так, часть солнечной энергии аккумулируется биосферой и продуктами ее деятельности и поступает в литосферу в виде осадочных отложений. Гео — и биохимические процессы в них протекают с выделением теплоты, которая возвращается частично в Космос, частично преобразуется в энергию тектонических движений ( сдвиги платформ, горообразование, вулканическая деятельность и др. ). При этом если природные катастрофы возникают на основе суперпозиции естественных ритмов биосферы и ее компонентов, то антропогенные катастрофы являются результатом наложения на природные ритмы возмущений случайного характера, обусловленных деятельностью человека.

Исследования  реакции организмов на изменение  продолжительности дня и ночи показывают, что растения и животные способны измерять время, т. е. они обладают так называемыми биологическими часами — эндогенными ритмами. Такая способность свойственна всем видам живых существ — от одноклеточных до человека. Ритмы, период которых равен или близок к 24 ч, называют циркадными. Летучие мыши покидают свои убежища каждый раз в одно и то же время — в сумерки — и сохраняют ритм активности даже в том случае, если они находятся в лабораторных условиях при полной темноте.

Приспособительные ритмы жизни — изменение физиологического состояния и поведения организмов в соответствии с циклическими изменениями внешней среды. В жизни разных видов организмов различают суточные, годовые и приливно-отливные ритмы. Ритмы жизни передаются по наследству.

Ритмы природные — повторяемость во времени явлений и событий, происходящих в природе, включая и живые организмы. Различают ритмы : периодические — одинаковой длительности ( смена дня и ночи, времен года и пр. Ритмы бывают : сверхвековые, вековые, внутривековые, годовые, суточные и т. п. Так, среди внутривековых ритмов наиболее четкими служат продолжительностью в 11, 22, 35 лет и др. 11-ле тняя цикличность проявляется в различной толщине годичных колец у древесных пород, в ритмах массовых размножений саранчи и пр. Годовая ритмика, связанная со сменой времен года, хорошо выражена в природных ландшафтах умеренных широт ( миграция рыб, перелеты птиц, изменение окраски и зимняя спячка животных ). Суточная ритмика фиксируется в любом природном явлении.

Известно, что  ритмичность процессов характерна и для литосферы и для гидросферы. Причем между этими ритмами существует жесткая корреляция. Взаимодействие компонентов биосферы друг с другом и с Космосом генерирует как их собственные ритмы, так и ритмы биосферы в целом. Так, часть солнечной энергии аккумулируется биосферой и продуктами ее деятельности и поступает в литосферу в виде осадочных отложений. Гео — и биохимические процессы в них протекают с выделением теплоты, которая возвращается частично в Космос, частично преобразуется в энергию тектонических движений ( сдвиги платформ, горообразование, вулканическая деятельность и др. ). При этом если природные катастрофы возникают на основе суперпозиции естественных ритмов биосферы и ее компонентов, то антропогенные катастрофы являются результатом наложения на природные ритмы возмущений случайного характера, обусловленных деятельностью человека.

Суточные циклы  наиболее резко выражены в условиях климата высокой континентальности, где значительная разница между  дневными и ночными температурами. Например, в песчаных пустынях Средней Азии в жаркий полдень многие животные прячутся в норы или ведут ночной образ жизни летом, а некоторые — зимой переходят на дневной ( змеи, пауки и др. ). Однако суточные ритмы наблюдаются во всех географических зонах, и даже в тундре в полярный день растения закрывают и открывают свои цветки в соответствии с этими ритмами.

Ритмы природные — повторяемость во времени явлений и событий, происходящих в природе, включая и живые организмы. Различают ритмы : периодические — одинаковой длительности ( смена дня и ночи, времен года и пр. Ритмы бывают : сверхвековые, вековые, внутривековые, годовые, суточные и т. п. Так, среди внутривековых ритмов наиболее четкими служат продолжительностью в 11, 22, 35 лет и др. 11-ле тняя цикличность проявляется в различной толщине годичных колец у древесных пород, в ритмах массовых размножений саранчи и пр. Годовая ритмика, связанная со сменой времен года, хорошо выражена в природных ландшафтах умеренных широт ( миграция рыб, перелеты птиц, изменение окраски и зимняя спячка животных ). Суточная ритмика фиксируется в любом природном явлении.

Деятельность  человека вызывает целый ряд приспособительных  реакций и со стороны организмов. Появление сорняков, придорожных  растений, амбарных вредителей и других подобных им является следствием приспособления организмов к человеческой деятельности в природе. Появились организмы, частично или полностью утратившие связь со свободной природой, например, амбарный долгоносик ( Calandra granaria L. Многие местные виды приспосабливаются не только к жизни в условиях агроценозов, но вырабатывают особые приспособительные черты строения, приобретают ритмы развития, которые соответствуют условиям жизни на обрабатываемых территориях, способные выдерживать уборку урожая, различные агротехнические мероприятия ( систему обработки почв, севообороты ), химические средства борьбы с вредителями. Одним из наиболее ярких примеров приспособления к результатам человеческой деятельности является так называемый индустриальный механизм, порожденный промышленной революцией. Так, до 1850 года в Англии были известны только светлые бабочки березовой пяденицы (, А ), окрашенные под цвет лишайников, покрывающих стволы деревьев. После того, как светлые лишайники основательно прокоптились фабричным дымом, светлая пяденица стала все более вытесняться темной, менее заметной и поэтому лучше укрывающейся от глаз хищников на потемневших стволах деревьев (, ).