Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. Колебание температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому пределы устойчивости к температуре у водных организмов хуже, чем у наземных. От температуры зависит интенсивность обмена веществ. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до – 70 в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от +50 до –50 в наземных местообитаниях и от +2 до +27 – в Мировом океане. Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до –200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88.

Различают животные организмы :

Читайте также:

Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. Колебание температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому пределы устойчивости к температуре у водных организмов хуже, чем у наземных. От температуры зависит интенсивность обмена веществ. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до – 70 в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от +50 до –50 в наземных местообитаниях и от +2 до +27 – в Мировом океане.

Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до –200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88.

Различают животные организмы :

1. с постоянной температурой тела (теплокровные);
2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Организмы с непостоянной температурой тела (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)

В природе температура не постоянна. Организмы, которые живут в умеренных широтах и подвергаются колебанию температур, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания – зной, морозы – неблагоприятны для организмов. Животные выработали приспособления для борьбы с охлаждением и перегревом. Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

Организмы с постоянной температурой тела. (птицы, млекопитающие)

У этих организмов произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела. Это, например – 4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на уровне благоприятности для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

Читайте также:

Переохлаждение (гипотермия) — состояние, характеризующееся снижением температуры тела животного ниже 37,0 С° в результате преобладания процесса теплоотдачи организма над процессом теплопродукции.

Происходить это может вследствие ряда причин, таких как длительное нахождение в условиях с пониженной температурой, холодной воде, шоковые состояния (травматический, болевой, анафилактический, гиповолемический виды шока) инфекционные заболевания, сахарный диабет, несовершенство механизмов терморегуляции (например, у щенят), гормональные расстройства.

Клинические признаки.

При гипотермии животное не встаёт, испытывает общее угнетение, которое вызывается чрезвычайно сильными нарушениями обмена веществ и энергии в клетках, а также расстройствами функций жизненно важных органов. Животные стремятся лечь в тёплое место, сворачиваются в клубок. Шерсть взъерошивается, за счёт чего увеличивается воздушная прослойка между воздухом внешней среды и кожей. Появляется мышечная дрожь, в результате которой образуется дополнительное тепло. Происходит сужение кровеносных сосудов на поверхности тела (периферический спазм сосудов), что позволяет снизить потери тепла с поверхности кожи. При этом кожа и видимые слизистые оболочки становятся более бледными и прохладными. Если переохлаждение прогрессирует, у животного пропадает дрожь, пульс становится слабым или отсутствует. Дыхание поверхностное и редкое. Сердечные сокращения трудно определить, их частота резко снижена. Развиваются серьезные нарушения сердечного ритма. Дальнейшее понижение температуры сопровождается тяжёлыми расстройствами функций организма и его гибелью.

Неотложная помощь.

Повышение температуры тела до нормы является первостепенной задачей в лечении животного с симптомами гипотермии, какими бы причинами ни было вызвано снижение температуры.

ТЕМПЕРАТУРА

Достигается это следующими методами:

1. Пассивный метод. Укрыть животное одеялом для уменьшения потерь тепла. Это помогает при незначительной гипотермии.
2. Активное внешнее согревание. Для этого способа используются грелки, фен, воздушные согревающие одеяла. Причем, для большей эффективности, согревать нужно не лапы, а тело животного.
3. Активное внутреннее согревание. Применяется в случаях, когда неэффективны другие методы. Он заключается в том, что животному вливаются теплые жидкости (например, 0,9% раствор натрия хлорида) внутривенно, либо проводится диализ брюшной полости тем же раствором. Метод этот выполняется только квалифицированными врачами в условиях клиники.

Необходимо периодически измерять температуру тела животного. При тяжёлой гипотермии, помимо согревания, пострадавшее животное нуждается в интенсивной терапии, направленной не только на коррекцию имеющихся расстройств функций органов и систем, но и профилактику возможных осложнений. Основные усилия при этом сосредоточиваются на поддержании адекватного дыхания, эффективного кровообращения, оптимального обмена веществ, предупреждении дальнейшего охлаждения и постепенном активном согревании организма.

Профилактика.

1. Не оставляйте своё животное в холодном помещении надолго.
2. Если вы хозяин короткошёрстной собаки, помните, что в сильные морозы прогулка с животным должна быть непродолжительной.
3. Приобретите для своей собаки ботинки и тёплый комбинезон на зиму.

Пойкилотермные и гомойотермные организмы. Представители большинства видов живых организмов не обладают способностью активной терморегуляции своего тела. Их активность зависит прежде всего от тепла, поступающего извне, а температура тела - от величины температуры окружающей среды. Такие организмы называют пойкилотермными (эктотермпыми). Пойкило-термия свойственна всем микроорганизмам, растениям, беспозвоночным и большей части хордовых.

Только у птиц и млекопитающих тепло, вырабатываемое в процессе интенсивного обмена веществ, служит достаточно надежным источником повышения температуры тела и поддержания ее на постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды. Этому способствует хорошая тепловая изоляция, создаваемая шерстным покровом, плотным оперением, толстым слоем подкожной жировой ткани. Такие организмы называют гомойотермными (эндотермными, или теплокровными). Свойство эндотермности позволяет многим видам животных (белым медведям, ластоногим, пингвинам и др.) вести активный образ жизни при низких температурах.

Частный случай гомоЙотермии - гетеротермия - свойственна животным, впадающим в неблагоприятный период года в спячку или временное оцепенение (суслики, ежи, летучие мыши, сони и др.). В активном состоянии они поддерживают высокую температуру тела, а в случае низкой активности организма - пониженную, что сопровождается замедлением процессов обмена веществ и, как следствие, низкой теплоотдачей.

Температурная адаптация растений. Дня большинства наземных растений оптимальной является температура +25-30°С, а для таких требовательных к теплу растений, как кукуруза, фасоль, соя и другие виды тропического и субтропического происхождения, - +30-35°С. Следует иметь в виду, что для каждой фазы и стадии развития растений существует как оптимальный, так и верхний и нижний пределы температурного режима.

При воздействии на растение высоких температур происходит сильное обезвоживание и иссушение, ожоги, разрушение хлорофилла, необратимые расстройства дыхания, наконец, тепловая денатурация белков, коагуляция цитоплазмы и гибель.

Противостоять опасному влиянию экстремально высоких температур растения способны благодаря усиленной транспирации, накапливанию в цитоплазме защитных веществ (слизи, органических кислот и др.), сдвигам температурного оптимума активности важнейших ферментов, переходу в состояние глубокого покоя, а также занятию ими временных местообитаний, защищенных от сильного перегрева. Это означает, что у некоторых растений вся вегетация сдвигается на сезон с более благоприятными тепловыми условиями. Так, в пустынях и степях есть немало видов растений, начинающих вегетацию очень рано весной и успевающих ее закончить до наступления летней жары. Они переживают эти условия в состоянии летнего покоя - уже созрели семена или появились подземные органы -луковицы, клубни, корневища (тюльпаны, крокусы, мятлик луковичный и др.)

Морфологические адаптации, предотвращающие перегрев, практически те же самые, что служат растению для ослабления потока солнечной радиации. Это блестящая поверхность и густое опушение, придающие листьям светлую окраску и повышающие отражение солнечного излучения, вертикальное положение листьев, свертывание листовых пластинок (у злаков), уменьшение листовой поверхности и т. д. Эти же особенности строения растений одновременно обеспечивают им возможность уменьшения потерь воды. Таким образом, комплексное действие экологических факторов на организм находит отражение в комплексном характере адаптации.

Опасность низких температур для растений сводится к тому, что в межклетниках и клетках замерзает вода и, как следствие, происходит обезвоживание и механическое повреждение клеток, а затем коагуляция белков и разрушение цитоплазмы. Холод тормозит процессы роста растений, фотосинтеза, образования хлорофилла, снижает энергетическую эффективность дыхания, резко замедляет скорость развития.

Для перенесения неблагоприятных условий холодного периода года растения готовятся заранее: у них опадают листья, а у травянистых форм - надземные органы, происходит опушение почечных чешуи, зимнее засмоление почек (у хвойных), образование толстой кутикулы, утолщенного пробкового слоя и т. д.

Среди морфологических адаптации растений к жизни в холодных широтах важное значение имеют небольшие размеры (карликовость) и особые формы роста. Высота карликовых растений (карликовая береза, карликовые ивы и др.) обычно соответствует глубине снежного покрова, под которым зимуют растения, так как все части, выступающие над снегом, гибнут от замерзания. Подобная защита от холода характерна и для стелющихся форм - стлаников (кедрового стланика, можжевельника, рябины и др.) и подушковидных форм, образуемых в результате усиленного ветвления и крайне замедленного роста побегов.

Примером физиологической адаптации растений, препятствующей замерзанию воды в межклетниках и клетках, их обезвоживанию и механическому повреждению, служит повышение концентрации растворимых углеводов в клеточном соке, что способствует понижению точки замерзания.

Температурная адаптация животных. По сравнению с растениями животные обладают более разнообразными возможностями адаптации к воздействию различных температур. Обычно выделяют три основных пути температурных адаптации: 1) химическая терморегуляция (усиленное образование тепла в ответ на понижение температуры среды); 2) физическая терморегуляция (изменение уровня теплоотдачи, способность удерживать тепло или, наоборот, рассеивать его избыток); 3) поведенческая терморегуляция (избегание неблагоприятных температур путем перемещений в пространстве или изменение поведения более сложным образом).

Пойкилотермные животные, в отличие от гомойотермных, характеризуются более низким уровнем обмена веществ даже при одинаковой температуре тела. Например, пустынная игуана при температуре +37°С потребляет кислорода в 7 раз меньше, чем грызуны такой же массы. По этой причине в теле иойкилотермных животных вырабатывается мало тепла, и, как следствие, возможности химической и физической терморегуляции ничтожны. Основным способом регуляции температуры тела у них являются особенности поведения - перемена позы, активный поиск благоприятных климатических условий, смена мест обитания, самостоятельное создание нужного микроклимата (сооружение гнезд, рытье нор и т.

Измерение температуры тела у животных

п.). Например, в сильную жару животные прячутся в тень, скрываются в норах, а некоторые виды пустынных ящериц и змей взбираются на кусты, избегая соприкосновения с раскаленной поверхностью почвы.

Некоторые пойкилотермные животные способны поддерживать оптимальную температуру тела за счет работы мышц. Так, шмели разогревают тело путем активизации мышечных сокращений (дрожью) до +32 и 33°С, что дает им возможность взлетать и кормиться в прохладную погоду.

Гомойотермия развилась из пойкилотермии путем интенсификации обменных процессов и усовершенствования способов регуляции теплообмена животных с окружающей средой. Эффективная регуляция поступления и отдачи тепла позволяет взрослым гомойотермным животным поддерживать постоянную оптимальную температуру тела во все времена года.

Благодаря высокой интенсивности обмена веществ и выработке значительного количества тепла гомойотермные животные отличаются высокой способностью к химической терморегуляции, что особенно важно при действии холода. Однако поддержание температуры за счет возрастания теплопродукции требует большого расхода энергии, поэтому животные в холодный период года нуждаются в большом количестве пищи или тратят много жировых запасов, накопленных ранее. Например, птицам, остающимся зимовать, страшны не столько морозы, сколько бескормица. В случае хорошего урожая семян ели и сосны клесты зимой даже выводят птенцов. Но при недостатке корма в зимний период такой тип терморегуляции экологически невыгоден, поэтому слабо развит у песцов, моржей, тюленей, белых медведей и других животных, обитающих за полярным кругом.

Физическая терморегуляция, обеспечивающая адаптацию к холоду не за счет дополнительной выработки тепла, а за счет сохранения его в теле животного, осуществляется путем рефлекторного сужения и расширения кровеносных сосудов кожи, меняющих ее теплопроводность, изменения теплоизолирующих свойств меха и перьевого покрова, регуляции испарительной теплоотдачи.

Густой мех млекопитающих, перьевой покров птиц позволяют сохранять вокруг тела прослойку воздуха с температурой, близкой к температуре тела животного, и тем самым уменьшать теплоотдачу во внешнюю среду. У обитателей холодного климата хорошо развит слой подкожной жировой клетчатки, который равномерно распределен по всему телу и является хорошим теплоизолятором.

Эффективным механизмом регуляции теплообмена служит также испарение воды путем потоотделения или через влажные оболочки полости рта (например, у собак). Так, человек при сильной жаре может выделять более 10 л пота в день, способствуя тем самым охлаждению тела.

Поведенческие способы регуляции теплообмена у гомойотермных животных такие же, как и у пойкилотермных.

Таким образом, сочетание эффективных способов химической, физической и поведенческой терморегуляции позволяет теплокровным животным поддерживать свой тепловой баланс на фоне широких колебаний температуры среды.

⇐ Предыдущая12345678

Температурные условия поверхности планеты Наиболее жаркие территории расположены вблизи экватора это тропики и субтропики. Наиболее холодные вблизи полюсов это приполярные области. Между ними лежат области с умеренной температурой. Сильно изменчивы и температурные условия водоемов. Самая низкая температура в глубинах океана 0° С. Наиболее высокая температура зарегистрирована в горячих источниках +60° С. Животные обитают практически во всем температурном диапазоне, который представлен на планете.

В теле животного постоянно происходит обмен веществ. Его интенсивность зависит от температуры тела животного. В то же время обмен веществ обеспечивает животное энергией. На температуру тела животных оказывает влияние температура окружающей среды. Любой организм может жить только в пределах определенного интервала внешних температур. При слишком сильной жаре или при слишком сильном холоде животное погибает.

Холоднокровные животные Большинство живущих на Земле животных холоднокровные, т. е. не имеют постоянной температуры тела. Их температура близка к температуре окружающей среды: когда холодно они охлаждаются, а если очень жарко они могут перегреться. У животных есть разные способы реагировать на температуру среды и соответственно регулировать свою температуру. Один способ так греться на солнце, чтобы оно освещало и нагревало как можно большую поверхность их тела. В умеренном климате этим способом пользуются многие прямокрылые насекомые кузнечики, саранча; так же ведут себя и пресмыкающиеся (рис. 28).

Замечено также, что крупная ящерица пустынная игуана на протяжении суток может изменять окраску тела: с утра, когда еще не жарко, она окрашена в более темные тона, а по мере усиления солнечного тепла она бледнеет. Темная окраска способствует поглощению внешнего тепла, а светлый тон отражает солнечное излучение. Это используют и пустынные черепахи: в утренние часы они выставляют из - под панциря свои темные лапы, улавливая тепло.

Другой способ реакции на внешнюю температуру изменение двигательной активности. Исследования показали, что мышечная работа всегда способствует разогреванию тела. Поэтому при понижении температуры увеличивается двигательная активность холоднокровного животного. Замечено, что даже мокрицы и многоножки при понижении температуры становятся более подвижными. А наблюдения за бабочками - бражниками показали, что они, прежде чем пуститься в полет, активно машут крыльями, разогревая свое тело.

Не надо думать, что животные, живущие в жарком и сухом климате, спокойно выносят любое повышение температуры. Для них температура нагретого песка губительна, и если даже пустынную ящерицу насильно удерживать на этой поверхности, она вскоре погибнет от перегрева. И здесь на помощь приходят поведенческие маневры. Например, ушастая круглоголовка быстро проскальзывает по разогретому песку, затем замирает и, конвульсивно изгибая тело, закапывается в него, а чтобы не задохнуться, выставляет на поверхность кончик носа с парой маленьких ноздрей. У некоторых пустынных черепах при значительном повышении температуры воздуха резко возрастает отделение слюны. Вытекая изо рта, она смачивает нижнюю часть головы, шею и конечности так черепаха охлаждается.

Водные животные Зимой рыбы, амфибии впадают в оцепенение. Осетры на реке Урал лежат неподвижно близ дна, их тело покрывается толстым слоем слизи, которая изолирует рыбу от низких температур. Караси закапываются в ил, температура их тела опускается до 0,2-0,3° С. Земноводные уже при температуре 7-8° С впадают в оцепенение. Вот почему они наиболее разнообразны и многочисленны в тропиках и субтропиках. По мере движения к полюсам их становится все меньше, а за Полярный круг проникают лишь два вида лягушек и один вид тритона (сибирский углозуб).

А как живут теплокровные животные с постоянной температурой тела? В общем изобилии видов животных планеты они составляют меньшинство. Постоянная высокая температура тела (° С для млекопитающих и ° С для птиц) их главное преимущество. Однако эта группа животных тоже реагирует и на перегрев, и на слишком низкую температуру среды. Эта реакция выражается в различных приспособлениях организма (густота волосяного или перьевого покрова, наличие подкожного слоя жира, частота дыхательных движений).

Лесная птица чиж, одна из мельчайших птиц. При осенней линьке и приближении зимы количество пуховых перьев на теле чижа увеличивается примерно на одну тысячу. Таким образом улучшается тепловая изоляция тела. Очень теплый покров имеют овцебык, северный олень, белый медведь, королевский пингвин. Шкурка белок из рыжей становится светло - серой, а главное - очень пушистой (рис. 29).

Как ведут себя в ветреную холодную погоду антарктической зимой пингвины? Они сбиваются в плотные группы и внутри них укрывают детенышей (рис. 30). Такой способ поведения позволяет удерживать внутри группы чуть более высокий уровень температуры и спасать себя и свое потомство от ледяного ветра. Рис. 30. Группа пингвинов защищается от ветра

Как охлаждаются теплокровные животные в жару? Выделение тепла усиливается при обдуве всего тела или поверхности дыхательных органов. Собака, когда ей жарко, открывает рот и высовывает язык. Испарение жидкости снижает температуру тела. У птиц дыхательная система с легочными мешками предназначена для дыхания и газообмена, но еще она участвует в обдуве внутренних органов, в освобождении от излишнего тепла.

Значение температуры состоит прежде всего в непосредственном ее влиянии на скорость и характер протекания реакций обмена веществ в организмах.

Биологические свойства живых организмов, их клеток и клеточных структур, а также белков предопределяют возможность их жизнедеятельности в интервале температур от 0 до 50°С, однако общий температурный диапазон активной жизни на планете значительно шире и ограничивается следующими пределами (табл. 42).

Среди организмов, способных существовать при очень высоких температурах, следует назвать прежде всего бактерии и некоторые термофильные водоросли, населяющие воду источников с температурой 85- 87 °С. Успешно переносят очень высокие температуры (65-

80 °С) накипные лишайники, семена и вегетативные органы пустынных растений (саксаул, верблюжья колючка, тюльпаны), находящиеся в верхнем слое раскаленной почвы. Существует немало видов животных и растений, выдерживающих большие значения минусовых температур. Полярные воды с температурой от 0 до -2° населены разнообразными представителями растительного и животного мира - микроводорослями, беспозвоночными, рыбами, жизненный цикл которых постоянно происходит в таких температурных условиях.

Значительно большие адаптационные возможности существуют у организмов на закономерно повторяющиеся сезонные периоды более низких температур зимнего времени года. Многие растения и животные при соответствующей подготовке успешно переносят в состоянии глубокого покоя или анабиоза предельно низкие температуры на нашей планете от -68 до -70° С (Якутия, Антарктида). В лабораторных экспериментах семена, пыльца, споры растений, нематоды, коловратки, цисты простейших и других организмов, сперматозоиды после обезвоживания или помещения в растворы специальных защитных веществ - криопротекторов - переносят температуры, близкие к абсолютному нулю.

В настоящее время достигнуты успехи по практическому использованию веществ с криопротекторными свойствами (глицерин, полиэтиленоксид, диметилсульфоксид, сахароза, маннит и др.) в биологии, сельском хозяйстве, медицине. В растворах криопротекторов осуществляется длительное хранение консервированной крови, спермы для искусственного осеменения сельскохозяйственных животных, некоторых органов и тканей для трансплантации; защита растений от зимних морозов, ранневесенних заморозков и т. п. Указанные проблемы относятся к компетенции криобиологии и криомедицины и решаются многими научными учреждениями.

Жизнедеятельность большинства организмов, их активность зависит главным образом, от тепла, поступающего извне, а температура тела - от значений температуры окружающей среды и энергетического баланса (соотношения поглощения и отдачи лучистой энергии). Такие организмы называют пойкилотермными (эктотермными). Пойкилотермия (холоднокровность) свойственна всем микроорганизмам, растениям, беспозвоночным и значительной части хордовых.

У представителей двух высших классов позвоночных - птиц и млекопитающих - тепло, вырабатываемое как продукт биохимических реакций, служит существенным источником повышения температуры их тела и поддержания»€е на постоянном уровне независимо от температуры среды. Такие организмы называются гомойотермными (эндотермными). За счет этого свойства многие виды животных способны жить и размножаться при температуре ниже нуля (северный олень, белый медведь, ластоногие, пингвины). Поддержание и сохранение высокой температуры тела у теплокровных организмов осуществляется благодаря активному обмену веществ и хорошей тепловой изоляции, создаваемой густым волосяным покровом, плотным оперением или толстым слоем подкожного жира.

Частным случаем гомойотермии является гетеротермия - разный уровень температуры тела в зависимости от функциональной активности организма. Гетеротермия свойственна животным, впадающим в неблагоприятный период года в спячку или временное оцепенение. При этом высокая температура их тела заметно снижается за счет замедленного обмена веществ (суслики, ежи, летучие мыши, птенцы стрижей и др.).

Пределы выносливости больших значений температурного фактора различны как у пойкилотермных, так и у гомойотермных организмов. Эвритермные виды способны переносить колебания температуры в широких пределах.

Стенотермные организмы живут в условиях узких пределов температуры, подразделяясь на теплолюбивые стенотермные виды (орхидеи, чайный куст, кофе, кораллы, медузы и др.) и на холодолюбивые (кедровый стланик, предледниковая и тундровая растительность, рыбы полярных бассейнов, животные абиссали - области наибольших океанических глубин и т. п.).

Для каждого организма или группы особей существует оптимальная зона температуры, в пределах которой деятельность выражена особенно хорошо. Выше этой зоны находится зона временного теплового оцепенения, еще выше - зона продолжительной бездеятельности или летней спячки, граничащая с зоной высокой летальной температуры. При понижении последней ниже оптимума находится зона холодового оцепенения, зимней спячки и летальной низкой температуры.

Распределение особей в популяции в зависимости от изменения температурного фактора по территории подчиняется в целом такой же закономерности. Зоне оптимальных температур соответствует наибольшая плотность популяции, а по обе стороны от нее наблюдается снижение плотности вплоть до границы ареала, где она наименьшая.

Температурный фактор на большой территории Земли подвержен резко выраженным суточным и сезонным колебаниям, что в свою очередь обусловливает соответствующий ритм биологических явлений в природе. В зависимости от обеспеченности тепловой энергией симметричных участков обоих полушарий земного шара, начиная от экватора, различают следующие климатические зоны:

1. Тропическая зона. Минимальная среднегодовая температура превышает 16 °С, в самые прохладные дни не опускается ниже 0°С. Колебания температуры во времени незначительны, амплитуда не превышает 5 °. Вегетация круглогодичная.

2. Субтропическая зона. Средняя температура самого холодного месяца не ниже 4 °С, а самого теплого - выше 20 °С. Минусовые температуры редки. Устойчивый снежный покров зимой отсутствует. Вегетационный период продолжается. 9-11 мес.

3. Умеренная зона. Хорошо выражены летний вегетационный сезон и зимний период покоя растений. В основной части зоны устойчивый снежный покров. Весной и осенью типичны заморозки. Иногда эта зона подразделяется на две: умеренно теплую и умеренно холодную, для которых характерно четыре времени года.

4. Холодная зона. Среднегодовая температура ниже 0 °С, заморозки возможны даже в течение короткого (2-3 мес.) вегетационного периода. Очень велико годовое колебание температуры.

Закономерность вертикального размещения растительности, почв, животного мира в горных районах обусловлена главным образом также температурным фактором. В горах Кавказа, Индии, Африки можно выделить четыре-пять растительных поясов, последовательность которых снизу вверх отвечает последовательности широтных зон от экватора к полюсу на одной и той же высоте.

В данной статье предлагаем вашему вниманию самые разные и интересные факты о температуре. Пожалуй, каждый школьник знает, что температура это фундаментальное понятие в физике. А вообще температура играет большую роль для всех жизненных форм на земле. Оказывается, что при очень низких или наоборот – очень высоких температурах разные вещи ведут себя довольно странным образом.Самая высокая температура была создана руками человека и составила она 4 млрд. С 0 . В это трудно поверить, но учёным удалось достичь такого немыслимого уровня температуры, которая в 250 раз превышает температуру ядра у Солнца. Этот своего рода рекорд удалось достичь, благодаря ионному коллайдеру RHIC, который находиться в Естественной Лаборатории Брукхэвена (Нью-Йорк). Длинна этого коллайдера RHIC 4 километра. В ходе исследований, пытались воссоздать условия Большого взрыва. Для этого заставили столкнуться между собой ионы золота, создав при этом кварк-глюонную плазму.

Самая экстремальная температура в нашей Солнечной системе. Звезда Солнце очень горячая. В самом центре Солнца температура достигает отметки приблизительно 15 млн. Кельвинов, а сама поверхность Солнца нагрета до 5700 Кельвинов. К слову, температура ядра Земли примерно такая же, как и на поверхности Солнца. Самой горячей планетой в нашей Солнечной системе считают Юпитер. Так как температура его ядра в пять раз выше, нежели температура на поверхности Солнца.

Самая холодная температура зафиксирована на спутнике Земли – Луне. В отдельных кратерах, которые находятся в тени, температура достигает всего 30 Кельвинов – выше абсолютного нуля.

Есть народы, которые живут практически в экстремальных условиях и самых необычных местах, которые, казалось бы, никак не пригодны для жизни. Так есть самый холодный поселок на земле – Оймякон и еще город Верхоянск, что в Якутии (Россия). В этой местности зимой средняя температура опускается до минус 45С 0 . Это, пожалуй, самая экстремальная температура среды обитания человека. Самый холодный город также расположен в Сибири – Якутск (270 тысяч чел. населения). Зимняя температура там достигает отметки минус 45 С 0 , ну а летом может подняться до 30-ти С 0 .

Наиболее экстремально высокая температура отмечена в золотых шахтах Mponeng (Южная Америки). На глубине 3-х километров температура достигает плюс 65 С 0 . И в таких условиях работают люди. Чтобы как-то снизить эту невероятную жару, используют изолирующие покрытия для стен и лед.

Самая низкая температура была достигнута в искусственных условиях – 100 пико Кельвинов (0, 0000000001 K ). Таких результатов удалось достичь благодаря магнитному охлаждению. Еще подобного можно достичь лазерами. При таких аномально низких температурах любой материал и вещество ведут себя не так как в привычной для них среде.

Температура в космосе . Какая она? В космическом пространстве температура держится выше абсолютного нуля из-за радиации, которая еще осталась после Большого взрыва. Так например, если оставить в космосе термометр на некоторое время и подальше от источников радиации, то он будет показывать 2,73 Кельвина (минус 270 С 0). Такая температура считается самой низкой естественной температурой во Вселенной. Хоть космос и довольно таки холодный, как для нас. Но, оказывается, космонавты сталкиваются с самой важной проблемой – жарой. Металл из которого сделаны объекты на орбите, порой нагревается до 260 С 0 . Это происходит из-за свободных лучей Солнца. И дабы снизить температуру корабля, его оборачивают в специальный материал, понижающий температуру в два раза.

Но, тем не менее, температура в космосе падает. Так исследования показали, что каждые 3 млрд. лет наша Вселенная охлаждается на 1 градус, примерно. Температура на планете Земля никак не связанная с космической. К тому же, Земля последнее время медленно нагревается.

Есть ли самая высокая температура? Есть понятие абсолютный ноль, это такая температура, ниже, которой опуститься невозможно. А вот какая самая высокая, наука пока не может ответить.

Вообще-то самой высокой называют Планковскую температуру. Она была во Вселенной на момент Большого взрыва, так говорит современная наука. И достигала эта температура 10 ^32 Кельвинов. Простыми словами это в миллиарды раз выше и больше самой высокой температуры, которая когда-либо была получена искусственным путем. И на сегодняшний день она остается самой высокой из всех возможных.

Животный мир является одним из самых главных компонентов природной среды. Без него невозможно существование нашей планеты

Изучаемые вопросы, потребуют для ответа сведений, не только полученных на данном занятии, но и материал уроков ботаники и зоологии. Материал можно использовать для изучения "Окружающего мир" в начальной школе.

Тип учебного занятия: изучения и первичного закрепления новых знаний,

применение их на практике.

Форма проведения: Лекция, видеоматериал

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации

Основные понятия-

Холоднокровные животные. Двигательная активность. Спячка.

Оцепенение. Теплокровные животные. Постоянная температура тела

Вопросы для обсуждения

1.Для чего животному нужно тепло?

2.Каковы источники тепла для холоднокровных и теплокровных животных?

3.Как животные реагируют на понижение и повышение температуры в среде обитания?

Температурные условия поверхности планеты чрезвычайно разнообразны. Наиболее жаркие территории расположены вблизи экватора — это тропики и суб-тропики. Наиболее холодные — вблизи полюсов — это приполярные области. Ме-жду ними лежат области с умеренной температурой. Сильно изменчивы и темпе-ратурные условия водоемов. Самая низкая температура в глубинах океана 0°С. Наиболее высокая температура зарегистрирована в горячих источниках +60°С.

Животные обитают практически во всем температурном диапазоне, кото-рый представлен на планете.

В теле животного постоянно происходит обмен веществ. Его интенсив-ность зависит от температуры тела животного. В то же время обмен веществ обеспечивает животное энергией. На температуру тела животных оказывает влияние температура окружающей среды. Любой организм может жить только в пределах определенного интервала внешних температур. При слишком сильной жаре или при слишком сильном холоде животное погибает.

Большинство живущих на Земле животных — холоднокровные , т. е. не имеют постоянной температуры тела. Их температура близка к температуре окружаю-щей среды: когда холодно — они охлаждаются, а если очень жарко — они могут перегреться. У животных есть разные способы реагировать на температуру сре-ды и соответственно регулировать свою температуру. Один способ — так греться на солнце, чтобы оно освещало и нагревало как можно большую поверхность их тела. В умеренном климате этим способом пользуются многие прямокрылые на-секомые — кузнечики, саранча; так же ведут себя и пресмыкающиеся (рис.1). Это особенно необходимо самкам при подготовке к размножению.

Замечено также, что крупная ящерица — пустынная игуана — на протяже-нии суток может изменять окраску тела: с утра, когда еще не жарко, она окраше-на в более темные тона, а по мере усиления солнечного тепла она бледнеет. Тем-ная окраска способствует поглощению внешнего тепла, а светлый тон отражает солнечное излучение. Это используют и пустынные черепахи: в утренние часы они выставляют из-под панциря свои темные лапы, улавливая тепло.

Другой способ реакции на внешнюю температуру — изменение двигательной активности , Исследования показали, что мышечная работа всегда способствует разогреванию тела. При понижении температуры увеличивается двига-тельная активность холоднокровного животного. Замечено, что даже мокрицы и многоножки при понижении температуры становятся более подвижными. А на-блюдения за бабочками-бражниками показали, что они, прежде чем пуститься в полет, активно машут крыльями, разогревая свое тело.

Не надо думать, что животные, живущие в жарком и сухом климате, спокой-но выносят любое повышение температуры. Для них температура нагретого песка губительна, и если даже пустынную ящерицу насильно удерживать на этой поверх-ности. она вскоре погибнет от перегрева. И здесь на помощь приходят поведенче-ские маневры. Например, ушастая круглоголовка быстро проскальзывает по разогретому песку, затем замирает и, конвульсивно изгибая тело, закапывается в него, а чтобы не задохнуться, выставляет на поверхность кончик носа с парой маленьких ноздрей. У некоторых пустынных черепах при значительном повышении темпера-туры воздуха резко возрастает отделение слюны. Вытекая изо рта, она смачивает нижнюю часть головы, шею и конечности — так черепаха охлаждается.

Рис. 1. 1 - саранча; 2- кузнечик; 3 - веретеница; 4 - прыткая ящерица; 5 -ящерица-круглоголовка.

Реакция на повышение или понижение температуры среды свойственна и водным животным. Зимой рыбы, амфибии впадают в оцепенение . Осетры на реке Урал лежат неподвижно близ дна, их тело покрывается толстым слоем сли-зи, которая изолирует рыбу от низких температур. Караси закапываются в ил, температура их тела опускается до 0,2-0,3°С.

Земноводные уже при температуре 7-8°С впадают в оцепенение. Вот поче-му они наиболее разнообразны и многочисленны в тропиках и субтропиках. По мере движения к полюсам их становится все меньше, а за Полярный круг прони-кают лишь два вида лягушек и один вид тритона (сибирский углозуб).

А как живут теплокровные животные — с постоянной температурой тела ? Они, безусловно, обладают большими преимуществами во взаимодействии с пе-ременчивыми условиями среды по сравнению с предыдущей группой, хотя в об-щем изобилии видов животных планеты они составляют меньшинство. Постоян-ная высокая температура тела (+38...+40°С для млекопитающих и +40...+42°С для птиц) — их главное преимущество. Однако эта группа животных тоже реагирует и на перегрев, и на слишком низкую температуру среды. Эта реакция выражает-ся в различных приспособлениях организма (густота волосяного или перьевого покрова, наличие подкожного слоя жира, частота дыхательных движений).

Рис. 2. Обыкновенная белка:1-летом; 2-зимой Рис. 3.Группа пингвинов защищается от ветра

Вот, к примеру, всем хорошо знакомая лесная птица — чиж, одна из мель-чайших птиц нашей отечественной фауны. При осенней линьке и приближении зимы количество пуховых перьев на теле чижа увеличивается.