- Це реакція організму на зміну пори року. Актуальна інформація

Стародавні вважали, що людина і небо подібні один до одного, що тіло людини по суті є маленьким всесвітом. Зберігати здоров'я з урахуванням пори року - це означає приводити свій організм у відповідність до змін, що відбуваються в природі та космосі.

У трактаті “Ліншу” говориться: “Мудрий займається плеканням життя. Він повинен залежно від пори року пристосовуватися до холоду та спеки, бути спокійним, не виявляючи радості та гніву, жити в тихому місці, підтримувати рівновагу інь та ян, регулювати твердість та м'якість. Якщо це вдається, то людину не торкнеться ніщо шкідливе, з нею не трапиться нічого несподіваного, вона набуде довголіття”. У трактаті “Ней-цзін” також йдеться про пори року: “Інь та ян чотирьох пір року є коренем усього сущого. Тому досконалий мудрий навесні і влітку пестує ян, восени і взимку пестує інь, не відриваючись таким чином від кореня”.

Не дивно, що даосизм тісно пов'язує між собою фізіологічні зміни в організмі людини та зміну пір року в природі, справедливо вважаючи, що ці фізіологічні зміни є наслідком приростання та спадання інь та ян. Щоб прожити довго, треба приводити зміни в організмі у відповідність до спадання і приростання інь і ян в природі. Головний принципзбереження здоров'я з урахуванням пори року полягає в тому, щоб навесні та влітку “балувати ян”, восени та взимку “балувати інь”, тобто у всьому “слідувати природі”.

Збереження здоров'я у весняний період. У трактаті Сувень говориться, що навесні природа повністю оновлюється, все оживає і розквітає, все старе відмирає, а нове проростає. Тому в цей час року для здоров'я корисно раніше прокидатися від нічного сну, після чого робити прогулянку, щоб розім'яти кінцівки. Весною треба підбадьорювати, підтримувати тих, хто поруч, але в жодному разі не читати нотацій, не карати. У трактаті "Шешен сяосилунь" сказано, що навесні холод і сильне тепло різко змінюють один одного, у зв'язку з чим, особливо у людей похилого віку, відбувається загострення старих хвороб. Інтенсивний додаток весняної ци може призвести до психологічної втоми. Людям похилого віку в цей час не слід переїдати, як втім, і недоїдати, слід утримуватися від їжі, що важко перетравлюється, здатної завдати шкоди селезінці і шлунку.

Основні напрями “балування життя” у весняний період зводяться до наступним:

1) Правильно одягатися, зберігати тепло. Навесні часом буває дуже холодно, і, якщо не вжити заходів, це може призвести не тільки до зниження опірності організму, але й захворювання на грип, кашлю і хвороб дихальної системи. Особливо важливо уникати переохолодження людям похилого віку. Разом з тим, не слід перегинати ціпок і одягатися занадто тепло, щоб не спітніти, оскільки результатом охолодження спітнілої людини також може бути велика кількість "весняних" захворювань.

2) Стежити за правильністю харчування. У трактаті “Цяньцзіньфан” говориться: “Коли настає весна, у їжі треба зменшувати кількість кислого та збільшувати кількість солодкого, щоб плекати ці селезінки”. Щоб не завдати шкоди внутрішнім органам, навесні слід обмежити прийом ліків.

3) Виконувати заходи щодо профілактики захворювань. У цьому плані потрібно подбати про те, щоб не виникало рецидивів старих захворювань, а також не допустити виникнення різних інфекційних захворювань.

4) Приділяти більше часу виконанню фізичних вправ (плавання, біг, цигун, тайцзицюань тощо).

Збереження здоров'я у літній період. Спекотна погода, характерна для цього часу, може бути перешкодою для регулювання температурного балансу тіла, може порушити водно-сольовий обмін в організмі, збільшити навантаження на серце, негативно вплинути на функцію травлення. Нерідким явищем у спеку бувають теплові удари, здатні призвести до смерті.

Основні напрями “балування життя” влітку:

1) Не допускати фізичної перевтоми, своєчасно давати відпочинок своєму тілу, знаходити час для нетривалого денного сну.

2) Зберігати рівний настрій. Гао Лянь у своїй праці “Цзунипен жу-цзянь” писав: “Влітку слід налаштовувати серце на тишу, намагатися підтримувати постійне відчуття “льоду та снігу” у душі. За рахунок цього вдається зменшувати вплив літньої спеки на організм. Відсутність контролю над настроєм зазвичай призводить до спалахів гніву, викликаним спекою.

3) Уникати вітру, перебуваючи у перегрітому стані. Влітку причиною простудних захворювань зазвичай буває переохолодження, що відбувається в результаті спроб позбутися спеки за рахунок вітру. Тому не слід, наприклад, спати при працюючому вентиляторі.

4) Дотримуватись правил гігієни. У літній період широко поширені кишково-інфекційні захворювання, тому не можна забувати про гігієну при їді, щоб не допустити проникнення інфекції через ротову порожнину. Влітку не слід переїдати, перевагу треба віддавати пісній, легкій їжі.

5) Уникати перегріву та вогкості. Влітку, як правило, стоїть спекотна і сира погода, тому, виходячи на вулицю, треба ховатися від сонця, не ходити подовгу в промоклому чи пропотілому одязі, щоб не допустити одночасного шкідливого впливуспеки та вогкості, що призводить до появи гнійників.

Збереження здоров'я в осінній період:

У трактаті “Сувен” говориться, що восени природа входить у заспокоєний і спокійний стан, “небесна ци” активізується, а “земна ци” “прояснюється”. Людина повинна слідувати природним умовам, що змінюються - раніше лягати спати і раніше вставати, орієнтуючись у цьому, наприклад, на півнів; утримувати емоції у спокійному стані.

Як вважає Цю Чуцзі, восени слід зменшити кількість гострого і більше їсти кислого, що сприяє "пестуванню ци" печінки. Прокинувшись вранці, слід прикрити очі і виконати 21 постукування зубами, після чого проковтнути слину. Також можна, розтерши один до одного долоні до появи відчуття сильного тепла, помасажувати ними очі, що сприяє поліпшенню зору. Всі ці давні народні способи"Пестування життя" цілком застосовні для збереження здоров'я восени.

Погляньмо на проблему з позицій сучасної медицини. Восени відбувається поступова зміна спекотної погоди на прохолодну. На початку осені погода ще досить тепла для активного розмноження хвороботворних бактерій. Тому в цей час швидко псується їжа і буває чимало випадків дизентерії. Пізньої осені погода суха, що сприяє появі сухості шкіри, сухості в роті, тріщин на губах, що викликає висихання слизової оболонки носа, відчуття дискомфорту в горлі і т.п. Восени бувають періоди затяжних дощів, погода стає все холоднішою, холод остаточно змінює тепло. Це час простудних захворювань. Осінь пред'являє до збереження здоров'я особливі вимоги, які можна звести до таких загальних положень:

1) Одягатися за погодою. Восени вранці та вечорами треба одягати щось тепле, а вдень, коли стає тепліше, роздягатися. Не слід відразу одягатись надто тепло, щоб не позбавляти можливості тіла адаптуватися до холоду.

2) Як слід готуватися до холодів. Інакше кажучи, восени треба приготувати теплий одяг у разі сильних морозів, підготувати опалювальні прилади.

3) Стежити психологічним станом. Справа в тому, що осінні вітри та дощі часто навіюють смуток, приводять людину в пригнічений стан. Створення позитивного психологічного настрою у несприятливих навколишніх умовах є важливою складовою заходів щодо збереження здоров'я в осінній період.

Збереження здоров'я у зимовий період:

У трактаті "Сувень" сказано, що взимку все, що існує в природі, переходить у "закритий, прихований" стан. Тому вставати вранці треба пізніше, а лягати спати раніше. Емоції треба утримувати у собі, що відповідає потребам збереження здоров'я у цю пору року. Згідно з уявленнями Цю Чуцзі, “в зимовий період слід уникати холоду і піклуватися про перебування в теплі, причому, в останньому потрібно знати міру. Не слід постійно грітися біля сильного вогню, оскільки це також може завдати шкоди. Руки та ноги пов'язані з серцем, тому не грійте руки біля вогню, щоб "вогонь" не потрапив у серце і не викликав нервозності. Треба жити в теплому приміщенні, добре одягатися, прагнути збалансованості в їжі холодного та теплого. Не слід необачно перебувати на холодному вітрі, особливо людям похилого віку, оскільки застуда, що викликається холодом, може ускладнитися кашлем, запамороченням і навіть паралічем”.

Сучасна медицина вважає, що в зимові холоди людина через низьку температуру в приміщеннях, через нехтування теплим одягом, через порушення гормонального балансу або недокрів'я може легко придбати безсоння, біль у попереку та суглобах, енурез. Крім того, зима – це період загострення хронічних захворювань дихальних шляхів, зокрема бронхіту. Холодна погода сприяє виникненню у людини психологічної напруги, стану пригніченості, загальної втоми, що може призвести до розвитку інфаркту, емфіземи легень, ревматизму, хронічного гепатиту. Взимку руки, ноги і вуха найбільше піддаються впливу холоду, що найчастіше є причиною появи гнійників.

Враховуючи все вищесказане, можна так сформулювати основний зміст заходів щодо збереження здоров'я в зимовий період:

1) Підтримувати тепло у приміщенні.

2) Правильно харчуватися. Проконсультувавшись з лікарем, можна приймати якісь зміцнюючі лікарські препарати.

3) Активно займатися фізкультурою. Взимку корисно більше займатися фізкультурою або просто оздоровленням: більше гуляти на свіжому повітрі, займатися тайцзицюань тощо. Заняття фізкультурою дозволяють організму людини легше адаптуватися до холодного навколишнього середовища, підвищити свою опірність. Крім цього фізичні навантаженнязнімають пригніченість, надихають його та наповнюють життєвою енергією.

У кожного виду в процесі еволюції виробився характерний річний цикл інтенсивного зростання та розвитку, розмноження, підготовки до зими та зимівлі.

Це явище отримало назву біологічного ритму. Збіг кожного періоду життєвого циклу з відповідним часом року має вирішальне значення для існування виду.

Найбільш помітний зв'язок усіх фізіологічних явищ у організму із сезонним перебігом температури. Але хоча вона впливає на швидкість життєвих процесів, все ж таки не служить головним регулятором сезонних явищ у природі. Біологічні процеси підготовки до зими починаються ще влітку, коли висока температура. Комахи при високій температурі все-таки впадають у зимуючий стан, у птахів настає линяння і з'являється прагнення перельоту. Отже, якісь інші умови, а не температура, впливають на сезонний стан організму. Головним фактором регуляції сезонних циклів у більшості рослин та тварин є зміна тривалості дня. Реакція організмів на тривалість дня отримала назву фотоперіодизму

. Значення фотоперіодизму видно з досвіду, показаного на малюнку 35. При штучному цілодобовому освітленні або тривалості дня більше 15 годин сіянці берези ростуть безперервно, не скидаючи листя. Але при освітленні протягом 10 або 12 годин на добу зростання сіянців навіть улітку припиняється, незабаром відбувається скидання листя і настає зимовий спокій, як під впливом короткого осіннього дня.

Тривалість дня визначає як наступ зимового спокою, а й інші сезонні явища в рослин. Так, довгий день сприяє утворенню квіток у більшості наших дикорослих рослин. Такі рослини називають довгоденними. З культурних до них належать жито, овес, більшість сортів пшениці та ячменю, льон. Однак деякі рослини, переважно південного походження, наприклад хризантеми, жоржини, для цвітіння потребують короткому дні.

Тому вони зацвітають у нас лише наприкінці літа чи восени. Рослини такого типу називають короткоденними. Сильно позначається вплив довжини дня і тварин. У комах та кліщів довжина дня обумовлює настання зимового спокою. Так, при утриманні гусениць метелики-капустяниці в умовахдовгого дня (більше 15 год) з лялечок незабаром виходять метелики і без перерви розвивається послідовний ряд поколінь. Але якщо гусениць утримувати при дні коротше 14 год, то навіть навесні і влітку виходять ляльки, що зимують, які не розвиваються протягом декількох місяців, незважаючи на досить високу температуру.Подібний тип

Реакцію пояснює, чому в природі влітку, поки день довгий, у комах може розвиватися кілька поколінь, а восени розвиток завжди зупиняється на стадії зимування.

У більшості птахів весняний день, що подовжується, викликає розвиток статевих залоз і прояв гніздових інстинктів. Осіннє скорочення дня викликає линяння, накопичення запасних жирів та прагнення до перельоту. Довжина дня є сигнальним фактором, що визначає напрямок біологічних процесів.Чому саме сезонні зміни довжини дня набули такого

велике значення у житті живих організмів?Зміна довжини дня завжди тісно пов'язана з річним перебігом температури. Тому довжина дня є точним астрономічним провісником

сезонних змінтемператури та інших умов. Це пояснює, чому у різних груп організмів помірних широт під впливом рушійних сил еволюції сформувалися спеціальні фотоперіодичні реакції - пристосування до кліматичних змін у різну пору року.

Фотоперіодизм

Вивчення фотоперіодизму рослин та тварин показало, що реакція організмів на світ заснована на чергуванні протягом доби періодів світла та темряви певної тривалості. Реакція організмів на тривалість дня і ночі показує, що вони здатні вимірювати час, тобто мають якісь біологічним годинником . Цю здатність мають усі види живих істот, від одноклітинних до людини.

Біологічний годинник, крім сезонних циклів, керує багатьма іншими біологічними явищами, природа яких ще нещодавно залишалася загадковою. Вони визначають правильний добовий ритм як активності цілих організмів, і процесів, що відбуваються навіть лише на рівні клітин, зокрема клітинних поділів.

Управління сезонним розвитком тварин та рослин

З'ясування ролі довжини дня та регуляції сезонних явищ відкриває великі можливості для управління розвитком організмів.

Різні прийоми управління розвитком використовують при цілорічному вирощуванні на штучному світлі овочевих культур та декоративних рослин, при зимовому та ранньому вигонці квітів, для прискореного одержання розсади. Передпосівною обробкою насіння холодом досягають колосіння озимих культур при весняному посіві, а також цвітіння та плодоношення вже в перший рік багатьох дворічних рослин. Збільшуючи довжину дня, вдається підвищити несучість птахів на птахофермах.

» Вплив на організми деяких екологічних факторів

Сезонні ритми

- Це реакція організму на зміну пори року. Актуальна інформаціякупити поплавковий клапан у нас.

Так, при настанні осіннього короткого дня рослини скидають листя та готуються до зимового спокою.

Зимовий спокій

– це пристосувальні властивості багаторічних рослин: припинення росту, відмирання надземних пагонів (у трав) чи листопад (у дерев та чагарників), уповільнення чи зупинка багатьох процесів життєдіяльності.

У тварин взимку також спостерігається значне зниження активності. Сигналом до масового відльоту птахів є зміна довжини світлового дня. Багато тварин впадають у зимову сплячку

- Пристосування для перенесення несприятливої ​​зимової пори року.

У зв'язку з постійними добовими та сезонними змінами у природі у живих організмів вироблялися певні механізми пристосувального характеру.

Тепло.

Усі процеси життєдіяльності протікають за певної температури – переважно від 10 до 40 °C. Лише деякі організми пристосовані до життя при вищих температурах. Наприклад, деякі молюски живуть у термальних джерелах при температурі до 53 °C, синьо-зелені (ціанобактерії) та бактерії можуть мешкати при 70–85 °C. Оптимальна температура життя більшості організмів коливається у вузьких межах від 10 до 30 °C. Однак діапазон коливання температур на суші значно ширший (від -50 до 40 ° C), ніж у воді (від 0 до 40 ° C), тому межа стійкості до температури у водних організмів вже, ніж у наземних.

Залежно від механізмів підтримки постійної температури тіла організми діляться на пойкілотермних та гомойотермних.

Пийкілотермні,

або холоднокровні,

організми мають непостійну температуру тіла. Підвищення температури довкіллявикликає у них сильне прискорення всіх фізіологічних процесів, Змінює активність поведінки. Так, ящірки віддають перевагу температурній зоні близько 37 °C. З підвищенням температури пришвидшується розвиток деяких тварин. Так, наприклад, при 26 ° C у гусениці метелика-капустянка період від виходу з яйця до лялькування триває 10-11 днів, а при 10 ° C він збільшується до 100 днів, тобто в 10 разів.

Для багатьох холоднокровних тварин характерний анабіоз

– тимчасовий стан організму, у якому життєві процеси суттєво уповільнюються, а видимі ознаки життя відсутні. Анабіоз може наступати у тварин як при зниженні температури середовища, так і за її підвищення. Наприклад, у змій, ящірок при підвищенні температури повітря вище 45 ° C настає заціпеніння, у земноводних при зниженні температури води нижче 4 ° C життєва активність практично відсутня.

У комах (джмелів, сарани, метеликів) під час польоту температура тіла досягає 35–40 °C, але з припинення польоту швидко знижується до температури повітря.

Гомойотермні,

або теплокровні,

тварини з постійною температурою тіла мають більш досконалу терморегуляцію і меншою мірою залежать від температури середовища. Здатність підтримувати постійну температуру тіла – це важлива особливістьтаких тварин, як птахи та ссавці. Більшість птахів температура тіла становить 41–43 °C, а в ссавців – 35–38 °C. Вона зберігається постійно постійно незалежно від коливань температури повітря. Наприклад, при морозі -40 °C температура тіла песця 38 °C, а білої куріпки - 43 °C. У примітивніших груп ссавців (яйцекладних, дрібних гризунів) терморегуляція недосконала (рис. 93).

Сезонні зміни включають глибокі зрушення в організмі під впливом змін харчування, температури навколишнього середовища, сонячного променистого режиму і під впливом періодичних змін ендокринних залоз, пов'язаних головним чином з розмноженням тварин. Саме питання про фактори зовнішнього середовища, Що визначають сезонну періодику, надзвичайно складний і дотепер повного дозволу не отримав; у формуванні сезонних циклів набувають великого значення зрушення у функціях статевих залоз, щитовидної залози та ін, що мають дуже стійкий характер. Ці зміни, добре встановлювані морфологічно, дуже стійкі у своєму послідовному розвитку для різних видів і сильно ускладнюють аналіз впливу фізичних факторів, що викликають сезонну періодику.

Сезонні зміни в організмі включають реакції поведінки. Вони полягають або в явищах міграцій і кочівок (див. нижче), або в явищах зимової та літньої сплячки, або, нарешті, у різноманітній діяльності з будівництва нір та сховищ. Між глибиною нір деяких гризунів та зимовим зниженням температури існує пряма залежність.

Велике значення для сумарної добової активності тварини має режим висвітлення. Тому сезонну періодику неможливо розглядати поза широтним поширенням організмів. На малюнку 22 наведені сезони розмноження у птахіврізних широтах

фізіологічні зміни у організмі, які у помірному кліматі середніх широт Північної півкулі. Найбільші зміни в організмі протягом сезонів року стосуються системи крові, загального обміну речовин, терморегуляції та почасти травлення. Виняткове значення для бореальних організмів має накопичення жиру як енергетичного потенціалу, що витрачається на підтримку температури тіла та м'язову діяльність.

Найбільш помітні зміни рухової активностіу різні сезони можна спостерігати у денних тварин, що, безсумнівно, пов'язане з режимом освітлення. Найкраще ці стосунки вивчені у мавп (Щербакова, 1949). При утриманні мавп протягом цілого рокупри постійній температурі середовища сумарна добова активність залежала від тривалості світлового дня: зростання активності мало місце у травні

та червні. Підвищення сумарної добової активності спостерігалося ще у грудні та січні.

Останнє ніяк не можна зарахувати за рахунок впливу світлового дня і пов'язане, ймовірно, з весняними проявами в природі в умовах Сухумі (рис.23).

У цих дослідженнях також виявилася значна сезонна періодика температури тіла у мавп. Найбільш висока температура у прямій кишці спостерігалася у червні, найнижча – у січні. Ці зрушення не можуть пояснюватись змінами температури у зовнішньому середовищі, оскільки температура приміщення залишалася постійною. Дуже ймовірно, що тут був вплив радіаційного охолодження, завдяки зниженій температурі стін приміщення.

У природних умовах (Хрусцелівський і Копилова, 1957) яскраву сезонну динаміку рухової активності виявляють полівки Брандта в Південно-Східному Забайкаллі. У них спостерігається різке скорочення активності - виходу з нір у січні, березні, листопаді та грудні. Причини такої картини поведінки складні. Вони пов'язані з характером перебігу вагітності зазвичай дуже активних самок, зі строками сходу та заходу сонця, високими температурами влітку та низькими зимою. Добова активність, вивчена за умов природи, набагато складніше і який завжди відбиває картину, одержувану дослідником з допомогою актографічної методики.

У норок (Терновський, 1958) спостерігаються значні зміни рухової активності залежно від пори року. Найбільша активність має місце навесні та влітку, що, мабуть, пов'язане з тривалістю світлового дня. Однак при зниженні температури активність знижується, так само як і при опадах. У всіх без винятку стадних копитних спостерігаються сезонні зміни стадності, що яскраво виражено у лосів.

У північного оленя стадні стосунки (угруповання, слідування один за одним) більш помітні восени, ніж влітку або навесні (Салганський, 1952).Найкраще вивчені сезонні зміни обміну речовин (основного обміну). Ще 1930 р. японський дослідник Ішида (Ishida, 1930) виявив значне підвищення основного обміну у щурів у весняний період. Ці факти були потім підтверджені численними дослідженнями (, 1939; Kayser, Sellers. Scott a, 1954; Thomas, 1957; Kocarev. Gelineo aHeroux

, 1962). Встановлено також, що взимку основний обмін у щурів набагато нижчий, ніж улітку.Дуже яскраві сезонні зміни основного обміну виявляються у хутрових звірів. Так, основний обмін у песців влітку в порівнянні з зимою підвищений на 34%, а у сріблясто-чорних лисиць - на 50% (Фірстов, 1952). Ці явища безумовно пов'язані не тільки з сезонним циклом, але і з перегріванням, що має місце в літній час (див. гл.

V

) та відзначені різними дослідниками У песців, єнотовидних собак (Слонім, 1961). У сірих щурів в умовах Заполяр'я також виявлено підвищення обміну речовин навесні та зниження восени. Вивчення хімічної терморегуляції у полярних видів (пісці, лисиці, зайці), що зимують в умовах Ленінградського зоологічного саду (Ісаакян та Акчурін,, коли тварини влітку хутра. Автори пояснюють ці відмінності специфічними для арктичних мешканців – песців реакціями на зміну освітлення. Саме в песців в осінній період практично відсутня хімічна терморегуляція, хоча ізолюючий шар вовни на той час ще не став зимовим. Очевидно, ці специфічні для полярних тварин реакції не можуть пояснюватися лише фізичними властивостями шкірних покривів: вони є результатом складних видових особливостей нервового та гормонального механізмів терморегуляції. Ці реакції у полярних форм поєднуються з теплоізоляцією (Шоландер та співробітники, див. стор. 208).

Великий матеріал за сезонними змінами газообміну у різних видів гризунів (Калабухов, Ладигіна, Майзеліс і Шилова, 1951; Калабухов, 1956, 1957; Михайлов, 1956; Скворцов, 1956; Чавунів, Кудряшов та Чугунова, 195 незимоспящих гризунів можна спостерігати підвищення обміну речовин восени та зниження взимку. Весняні місяці характеризуються підвищенням обміну речовин, а літні відносним зниженням. Такі ж дані на дуже великому матеріалі були отримані для звичайної полівки та рудої полівки в Московській області.

Схематично можна уявити сезонну криву змін обміну речовин у ссавців, що не впадають в зимову сплячку наступним чином. Найвищий рівень обміну речовин спостерігається в весняний часу період статевої активності, коли тварини після зимового обмеження харчування приступають до активної харчовидобувної діяльності. Влітку рівень обміну знову дещо знижується у зв'язку з високою температурою, а восени дещо підвищується чи тримається на літньому рівні, поступово знижуючись до зими. Взимку настає деяке зниження основного обміну, а навесні він знову різко підвищується. Ця загальна схема змін рівня газообміну протягом усього року для окремих видів та в окремих умовах може значно варіювати. Це особливо стосується сільськогосподарських тварин.Так, основний обмін у нелактуючих корів (. Ritzman a, 1938) у літні місяці навіть на 4-5-й день голодування виявився вищим, ніж взимку та восени. Крім того, дуже важливо відзначити, що весняне підвищення обміну речовин у корів не пов'язане з вагітністю та лактацією, з умовами утримання в стійлі або на пасовищі. При стійловому змісті газообмін навесні виявляється вищим, ніж при пасовищному восени, хоча пасовищне утримання саме собою підвищує газообмін у спокої протягом усього пасовищного сезону (Калітаєв, 1941).

У літній період газообмін у коней (спокої) зростає майже на 40% порівняно із зимовим.

Одночасно зростає і вміст еритроцитів у крові (Магід, 1959).

Дуже великі відмінності (30-50%) в енергетичному обміні взимку та влітку відзначаються у північного оленя (Сегаль, 1959). У каракульської вівці, незважаючи на перебіг вагітності в зимовий період, має місце значне зниження газообміну. Випадки зниження обміну речовин узимку у північного оленя та у каракульської вівці безсумнівно пов'язані з обмеженням харчування у зимовий період.Зміни основного обміну супроводжують і зрушення у хімічній та фізичній терморегуляції. Останнє пов'язане із підвищенням теплоізоляції (insulation ) шерстного та перового покривів узимовий час . Зниження теплоізоляції влітку позначається як на рівнікритичної точки Встановлено також, що взимку основний обмін у щурів набагато нижчий, ніж улітку.(Див. гол.

), і на інтенсивності хімічної терморегуляції. Так, наприклад, величини тепловіддачі у літній та зимовий час у різних тварин відносяться: у білки, як 1: 1; у собаки 1: 1,5; у зайця 1: 1,7. Залежно від сезонів року тепловіддача з поверхні тіла значно змінюється у зв'язку з процесами линяння та обростання зимовою шерстю. У птахів електрична активність скелетної мускулатури (завдяки відсутності нескоротливого термогенезу) взимку та влітку не змінюється; у ссавців, наприклад сірого щура, ці відмінності дуже значні (рис. 25).Сезонні зміни критичної точки обміну речовин виявлено останнім часом у полярних тварин за умов Аляски (, Irving. Krogh aMonson, 1955) - у червоної лисиці вони становлять влітку +8 °, взимку -13 °; у білки - влітку та взимку +20°С; у дикобраза () Erethizoon dorsatum

Обмін речовин у полярних тварин у зимовий період навіть при температурі -40 ° С підвищується порівняно незначно: у лисиці та полярного дикобразу - не більше 200% від рівня обміну при критичній точці, у білки - близько 450-500%. Подібні дані були отримані в умовах Ленінградського зоосаду на песцях і лисицях (Ольнянська і Слонім, 1947). Зміщення критичної точки обміну речовин від температури +30 ° С до +20 ° С спостерігалося у сірого щура взимку (Сінічкіна, 1959).

Вивчення сезонних змін газообміну у степових пеструшок ( Lagurus lagurus) показало (Башеніна, 1957), що взимку критична точка у них, на відміну від інших видів полівок, надзвичайно низька - близько 23 ° С. Критична точка обміну речовин у південних піщанок зміщується в різні сезони, а у гребенщикової залишається постійною (Мокрієвич, 1957) ).

Найбільш високі величини споживання кисню при температурах середовища від 0 до 20 ° С спостерігалися у жовтогорлих мишей, відловлених влітку, а найнижчі - у зимовий період (Калабухов, 1953). Дані для мишей, відловлених восени, займали середнє становище. Ця ж робота дозволила виявити дуже цікаві зміни теплопровідності вовни (знятих з тварин і висушених шкірок), що сильно зростає влітку і зимою, що знижується. Деякі дослідники схильні приписувати цій обставині провідну роль зміни обміну речовин і хімічної терморегуляції протягом різних сезонів року. Зрозуміло, такі залежності заперечувати не можна, але й у лабораторних тварин (білих щурів) є яскраво виражена сезонна динаміка навіть за постійних температурах середовища (Ісаакян і Ізбінський, 1951).

У дослідах на мавпах та диких хижих виявлено (Слонім та Безуєвська, 1940), що хімічна терморегуляція навесні (квітень) більш інтенсивна, ніж восени (жовтень), незважаючи на те, що температура навколишнього середовища була в обох випадках однаковою (рис. 26) . Очевидно, це результат попереднього впливу зими та літа та відповідних змін

у ендокринних системах організму. У літній період спостерігається зниження інтенсивності хімічної терморегуляції, у зимовий – збільшення.

Своєрідні сезонні зміни хімічної терморегуляції виявлені у впадаючого в зимову і літню сплячку жовтого ховраха і тонкопалого ховраха, що незимоспить, (Калабухов, Нургельдиев і Скворцов, 1958). У тонкопалого ховраха сезонні зміни терморегуляції виражені чіткіше, ніж у жовтого (зрозуміло, у стані неспання). Взимку обмін тонкопалого ховраха різко підвищено. У жовтого ховраха влітку хімічна терморегуляція порушується вже при +15-5°С. Сезонні зміни терморегуляції у нього майже відсутні і замінюються тривалою зимовою та літньою сплячкою (див. нижче). Так само мало виражені сезонні зміни терморегуляції у тарбаганчика, що впадає в літню і зимову сплячку.

Зіставлення сезонних змін хімічної терморегуляції та біологічного циклутварин (Н. І. Калабухов і сотр.) показало, що сезонні зміни виражені слабко як у видів, що зимують, так і у видів, що проводять зиму в глибоких норах і мало піддаються впливу низької температури зовнішнього повітря (наприклад, велика піщанка).

Таким чином, сезонні зміни терморегуляції зводяться в основному до зростання теплоізоляції взимку, зниження інтенсивності реакції обміну речовин (хімічної терморегуляції) і зміщення критичної точки в зону нижчих температур середовища.

Дещо змінюється і термочутливість організму, що пов'язано, мабуть, зі зміною шерстного покриву. Такі дані встановлені Н. І. Калабуховим для песців (1950) та жовтогорлих мишей (1953).

У сірих щурів, що мешкають в середній смузі, температура взимку становить від 21 до 24°, влітку - 25,9-28,5°, восени -23,1-26,2° і навесні - 24,2° С (Сінічкіна , 1956).

У природних умовах у диких тварин сезонні зміни споживання кисню та теплопродукції можуть значною мірою залежати від умов харчування. Однак експериментальне підтвердженняпоки що відсутня.

Значно змінюється по сезонах року кровотворна функція. Найбільш яскраві зрушення щодо цього спостерігаються в людини в Арктиці. Навесні тут можна спостерігати велике наростання числа еритроцитів та гемоглобіну (Нb) крові, що пов'язують із переходом від полярної ночі до полярного дня, тобто зі змінами інсоляції. Однак навіть в умовах достатньої інсоляції в горах Тянь-Шаню у людини взимку спостерігається дещо знижена кількість гемоглобіну в крові. Різке підвищення Нbспостерігається навесні. Кількість еритроцитів зменшується навесні та зростає влітку (Авазбакієва, 1959). У багатьох гризунів, наприклад у піщанок, у літній період вміст еритроцитів знижується, а весняний і осінній періоди - підвищується (Калабухов і співр., 1958). Механізм цих явищ досі не зрозумілий. Тут мають місце і зміни харчування, вітамінного обміну, ультрафіолетова радіація тощо. Не виключені також і впливи ендокринних факторів, причому особливоважлива роль

належить щитовидній залозі, що стимулює еритропоез.Найбільше значення у підтримці сезонного ритму мають гормональні зрушення, що становлять як самостійні цикли ендогенного походження, так і пов'язані з впливомнайважливішого фактора

середовища - режим освітлення. При цьому нині вже намічається схема взаємовідносин гіпоталамус – гіпофіз – кора надниркових залоз.

Сезонні зміни гормональних відносин виявлено у диких тварин у природних умовах на прикладі зміни ваги надниркових залоз (які відіграють, як відомо, велику роль у пристосуваннях організму до специфічних та неспецифічних умов «напруги» - стресу).

Сезонна динаміка ваги та активності надниркових залоз має дуже складне походження і залежить як власне від «напруги» у зв'язку з умовами життя (харчування, температура середовища), так і від розмноження (Шварц і співр., 1968). У цьому плані цікаві дані про зміни відносної ваги надниркових залоз у польових мишей, що не розмножувалися (рис. 27). У період посиленого харчування та оптимальних температурних умов вага надниркових залоз різко зростає. Восени із похолоданням ця вага починає знижуватися, але із встановленням снігового покриву стабілізується. Навесні (квітень) починається збільшення ваги надниркових залоз у зв'язку зі зростанням організму і статевим дозріванням (Шварц, Смирнов, Добринський, 1968).Морфологічна картина щитовидної залози у багатьох видів ссавців і птахів схильна до значних сезонних змін. Влітку відзначається зникнення колоїду фолікул, зменшення епітелію, зменшення ваги щитовидної залози. У зимовий час мають місце зворотні стосунки (, Riddle. Ritzman a, 1934; Smith a, 1934; Watzka, 1939; Miller, 1949).

Так само чітко виражена сезонна мінливість у функції щитовидної залози у північного оленя.

У травні та червні спостерігається її гіперфункція з посиленням секреторної діяльності епітеліальних клітин. Взимку, особливо у березні, секреторна діяльність цих клітин припиняється. Гіперфункція супроводжується зменшенням об'єму залози. Подібні дані отримані і в овець, але закономірність виражена набагато менш різко.В даний час є численні дані, що вказують на наявність стійких сезонних коливань тироксину в крові. Найбільш високий рівень тироксину (визначеного за вмістом йоду в крові) спостерігається у травні та червні, найнижчий – у листопаді, грудні та січні. Як показали дослідження (. Sturm a, 1928; Buchholz, Curtis. Davis a, 1933; PhilipsStern

, 1933) між інтенсивністю утворення тироксину та рівнем газообміну у людини протягом сезонів року є прямий паралелізм. Є вказівки натісний зв'язокміж охолодженням тіла та виробленням гормону щитовидної залози та тиреотропного гормону гіпофіза (Uotila

, 1939; Войткевич, 1951). Ці відносини також мають дуже важливе значення у формуванні сезонної періодики.Очевидно, значна роль сезонній періодиці належить і такому неспецифічному гормону, як адреналін. Велика кількість даних свідчить про те, що адреналін сприяє кращій акліматизації як до тепла, так і холоду. Особливо сильно діють комбінації препаратів тироксину та кортизону (. Hermanson aHartmann, 1945).. Добре акліматизовані до холоду тварини мають великий вміст аскорбінової кислоти в кірковому шарі надниркових залоз (, 1952; Dugal a, 1953).

FortierDugal, 1953; Адаптація до низької температури середовища супроводжується підвищенням вмісту аскорбінової кислоти в тканинах, підвищенням вмісту гемоглобіну в крові., 1953).

Gelineo et Raiewskaya RaiewskayaОстаннім часом накопичено великий матеріал, що характеризує сезонні коливання.

вмісту кортикостероїдів у крові та інтенсивності їх виділення при інкубації кори наднирникаin vitroРоль режиму висвітлення у формуванні сезонного ритму визнається переважною більшістю дослідників. Висвітлення, як було встановлено ще у середині минулого століття (Moleschott. , 1855), значно впливає на інтенсивність окисних процесів в організмі. Газообмін у людини та тварин під впливом освітлення підвищується (Moleschott u

Однак до останнього часу зовсім не вивченим залишалося питання про вплив освітлення та затемнення на газообмін у тварин по-різномужиття і лише при вивченні впливу інтенсивності освітлення на газообмін у мавп (Іванов, Макарова та Фуфачова, 1953) з'ясувалося, що він завжди вищий на світлі, ніж у темряві. Однак не у всіх видів ці зміни виявилися однаковими. У гамадрилів вони були виражені найбільш різко, далі йшли макаки-резуси і найменше вплив освітленості позначився на зелених мавпах. Відмінності можна було зрозуміти лише у зв'язку з екологічними особливостямиіснування перелічених видів мавп у природі. Так, мавпи-гамадрили - мешканці безлісих нагір'їв Ефіопії; макаки-резуси - мешканці лісу та сільськогосподарських культурних ділянок, а зелені мавпи - густого тропічного лісу.

Реакція на висвітлення у онтогенезі щодо пізно. Так, наприклад, у новонароджених козенят підвищення газообміну на світлі порівняно з темрявою дуже невелике. Ця реакція значно зростає до 20-30-го дня і ще більше до 60-го (рис. 28). Можна думати, що з тварин із денною активністю реакція на інтенсивність висвітлення носить характер натурального умовного рефлексу.

У нічних тварин лемурів-лорі спостерігалися зворотні стосунки. Газообмін у них виявлявся підвищеним

у темряві та зниженим під час освітлення під час визначення газообміну в камері. Зниження газообміну на світлі сягало лорі 28%.

Факти впливу тривалого освітлення або затемнення на організм ссавців були встановлені експериментальним вивченням світлового режиму (світлового дня) у зв'язку із сезонними впливами освітлення. Експериментальному вивченню впливу тривалості світлового дня на сезонну періодику присвячено велику кількість досліджень. Найбільше даних зібрано для птахів, де збільшення світлового дня є фактором, що стимулює статеву функцію (Світлозаров і Штрайх, 1940; Лобашов і Савватєєв, 1953),

Отримані факти вказують як значення загальної довжини світлового дня, і значення зміни фаз освітлення і затемнення.

Хорошим критерієм впливу режиму освітлення та тривалості світлового дня для ссавців є перебіг овуляції. Проте саме у ссавців такого прямого впливу світла на овуляцію у всіх видів виключити встановити не вдається. Численні дані, отримані на кроликах (Smelser, Walton a. Whethem, 1934), морських свинках (Dempsey, Meyers, Young a. Jennison, 1934), мишах (Kirchhof, 1937) та на ховрахах (Welsh, 1938), показують, що зміст тварин у повній темряві не має жодного впливу на процеси овуляції.

У спеціальних дослідженнях імітувалися «зимові умови» охолодженням (від -5 до +7 ° С) та вмістом у повній темряві. Ці умови не вплинули на інтенсивність розмноження у звичайної полівки. ( Microtus arvalis) та швидкість розвитку молодняку. Отже, поєднанням цих основних чинників довкілля, визначальних фізичну бік сезонних впливів, не можна пояснити зимове придушення інтенсивності розмноження, хоча б гризунів цього виду.

На хижих виявили значний вплив світла на функцію розмноження (Бєляєв, 1950).

Зменшення світлового дня призводить до раннього дозрівання хутра у норок. А зміна температурного режиму не впливає на цей процес. У куниць додаткове освітлення викликає настання періоду спарювання та народження дитинчат на 4 місяці раніше, ніж звичайно. Зміна режиму освітлення не впливає на основний обмін (Бєляєв, 1958). Однак сезонну періодику не можна уявляти тільки як результат впливу факторів зовнішнього середовища, на що вказує велика кількість експериментів. У зв'язку з цим виникає питання, чи існує сезонна періодика у тварин, ізольованих від впливуприродних факторів. У собак, які протягом круглого року утримувалися в опалювальному приміщенні при штучному освітленні, можна було спостерігати характерну для собак сезонну періодику.Maignonet Guilhon

, 1931).

У людини зміна обміну речовин протікає за тією ж схемою, що й у тварин, що не несимоспять. Є спостереження, отримані у природній обстановці зі спробою збочення природного сезонного циклу. Найбільш простий спосіб такого збочення та найбільш достовірні факти отримані щодо переїздів з однієї місцевості в іншу. Так, наприклад, переїзд у грудні – січні із середньої смуги СРСР до південної (Сочі, Сухумі) викликає ефект підвищення зниженого «зимового» обміну протягом першого місяця перебування там у зв'язку з новими умовами півдня. По поверненні навесні на північ настає вторинне весняне підвищення обміну. Таким чином, при зимовій поїздці на південь можна протягом року спостерігати два весняні підйоми рівня обміну в однієї людини. Отже, збочення сезонного ритму має місце і в людини, але лише за умов зміни всього комплексу природних чинників довкілля (Іванова, 1954).

Особливий інтерес представляє формування сезонних ритмів у людини на Крайній Півночі. У умовах, особливо за життя на невеликих станціях, різко порушується сезонна періодика. Недостатня м'язова діяльність внаслідок обмеження прогулянок, часто неможливих за умов Заполяр'я, створює практично повне випадання сезонного ритму (Слонім, Ольнянська, Руттенбург, 1949). Досвід показує, що створення упорядкованих селищ та міст у Заполяр'ї відновлює його. Сезонний ритм у людини є певною мірою відображенням не тільки сезонних факторів, загальних для всього живого населення нашої планети, але, як і добовий ритм, є відображеннямсоціального середовища впливає на людину. Великі міста та селища наКрайній Півночі

зі штучним освітленням, з театрами, кіно, з усім ритмом життя, властивим сучасній людині,

створюють такі умови, за яких за Полярним колом сезонний ритм проявляється нормально і виявлено так само, як і в наших широтах (Кандрор і Раппопорт, 1954; Данишевський, 1955; Кандрор, 1968). В умовах Півночі, де взимку спостерігається велика нестача ультрафіолетового опромінення, мають місце значні порушення обміну речовин, головним чином фосфорного обміну, та нестача вітаміну D (Галанін, 1952).(В Австралії) це явище спостерігається в місяці, що відповідають льоту в Північній півкулі.

Наразі додаткове ультрафіолетове опромінення розглядається як один із найважливіших прийомів корекції нормального сезонного ритму в умовах північних широт. У цих умовах доводиться говорити не так про сезонний ритм, як про специфічний недолік цього природного необхідного чинника. Сезонна періодика становить також величезний інтерес для тваринництва. Вчені зараз схиляються до того, що значна частина сезонних періодів повинна змінюватися свідомим впливом людини. Йдеться насамперед про сезонний режим харчування. Якщо диких тварин недолік харчування призводить іноді до загибелі значної кількості особин, до зменшення чисельності представників в даної місцевості, то стосовно культурним сільськогосподарським тваринам це неприпустимо. Живлення сільськогосподарських тварин не може базуватися на сезонних ресурсах, а має доповнюватися на основігосподарської діяльності

людини.

Сезонні зміни в організмі птахів тісно пов'язані з характерним для них інстинктом перельоту і в їх основі лежать зміни енергетичного балансу. ( Однак, незважаючи на перельоти, у птахів спостерігаються сезонні зміни хімічної терморегуляції, так і зміни теплоізоляційних властивостей пір'яного покриву (інсуляція).), Добре виражені зміни обміну речовин у домового горобця Passer domesticusенергетичний баланс якого при

низьких температурах підтримується більшою теплопродукцією взимку, ніж улітку. Результати, отримані при вимірюванні споживання їжі та обміну, показують сплощений тип кривої хімічної терморегуляції, що зазвичай зустрічається в тих випадках, коли теплопродукція оцінюється на основі споживання пі-Щі протягом декількох днів, а не виходячи зі споживання кисню в короткочасному експерименті. Останнім часом було встановлено, що максимальна теплопродукція у горобиних птахів узимку вища, ніж улітку. У дубоносів, голубів Columba livia та шпаків Sturnus vulgaris клітині птахів споживання їжі взимку зростало на 20-50%. Але споживання їжі взимку у в'юрків, що містяться в клітці. ( Fringilla montefringilla) і у домашніх горобців, що знаходяться на волі, не збільшувалося (Rautenberg, 1957).

Значна нічна гіпотермія, що спостерігається взимку у щойно спійманих птахів, відсутня у дубоносів та чорноголової гаїчки. Ірвінг (Сезонні зміни критичної точки обміну речовин виявлено останнім часом у полярних тварин за умов Аляски (, 1960) дійшов висновку, що холодними ночами північні птахи охолоджуються нижче за рівень своєї денної температури тіла приблизно настільки ж, наскільки і птахи помірних областей.

Збільшення ваги оперення, що спостерігається у деяких птахів у зимовий час, дозволяє припустити наявність теплоізоляційної адаптації, яка б частково покрити зміни метаболізму на холоду. Проте дослідження Ірвінга на кількох видах диких птахів у зимовий та літній час, а також Девіса (Davis, 1955) та Харта (Hart, 1962) дають мало підстав для припущення про те, що збільшення метаболізму при падінні температури на 1 ° було в ці сезони різним. Встановлено, що у голубів теплопродукція, виміряна при 15°С, узимку була нижчою, ніж улітку. Однак величина цих сезонних змін була невелика і в діапазоні критичних температур не спостерігалося жодних зрушень. Дані про зсуви рівня критичної температури були отримані для кардинала ( Richmondena cardinalis) ( Lawson, 1958).

Вальгрен (Wallgren, 1954) вивчав енергетичний обмін у жовтої вівсянки ( Emberiza citrinella) при 32,5 ° С і при -11 ° С різний часроку. Обмін у стані спокою не виявив сезонних змін; при -11 0 С у червні та липні обмін був значно вищим, ніж у лютому та березні. Ця інсулятивна адаптація частково пояснюється більшою товщиною та «розпушуванням» оперення та великим звуженням судин у зимовий час (оскільки оперення було найгустішим у вересні – після линьки, а максимальні зміни обміну – у лютому).

Теоретично змінами оперення можна пояснити зниження летальної температури приблизно 40° З.

Дослідження, проведені на чорноголовій гаїчці ( Parus atricapillus), також вказують на наявність низької теплопродукції внаслідок теплоізоляційної адаптації у зимовий час. Частота пульсу і частота дихання мали сезонні зрушення, причому взимку при 6 ° С зниження було більшим, ніж влітку. Критична температура, коли дихання різко зростало, взимку також зрушувалася до нижчого рівня.

Збільшення основного обміну при термонейтральних температурах, різко виражене у ссавців та птахів, підданих впливу холоду протягом кількох тижнів, не відіграє помітної ролі під час адаптації до зими. Єдине свідчення значної сезонної зміни основного обміну було отримано на будинкових горобцях, але немає підстав припускати, що воно відіграє значну роль у птахів, які живуть на волі. Більшість досліджених видів взагалі немає ніяких змін. Кінг і Фарнер (King a. Farrier, 1961) вказують, що більша інтенсивність основного обміну в зимовий час була б невигідною, оскільки птиці знадобилося б уночі збільшити витрати своїх енергетичних резервів.

Найбільш характерними сезонними зрушеннями у птахів є їхня здатність змінювати свою теплоізоляцію і разючу властивість підтримувати більш високий рівень теплопродукції в умовах холоду. На основі вимірювання споживання їжі та виділень при різних температурах та фотоперіодах були зроблені оцінки енергетичних потреб для існування та продуктивних процесіву різні пори року. Для цієї мети птахи були розміщені в окремих клітинах, де у них вимірювалася метаболізована енергія (максимальний приплив енергії мінус енергія виділень за різних температур і фотоперіодів).

Найменша метаболізована енергія, потрібна для існування за певних температур і фотоперіодів випробування, називається «енергією існування». Її кореляція з температурою показана в лівій частині малюнка 30. Потенційна енергія - це максимальна метаболізована енергія, виміряна при температурі, що відповідає летальній межі, що є найнижчою температурою, за якої птах може підтримувати вагу тіла. Енергія продуктивності – це різниця між потенційною енергією та енергією існування. У правій частині малюнка 30 показані різні категорії енергії, обчислені для різних пір року середніх температур і фотоперіодів поза приміщенням. Для цих розрахунків приймається, що максимальну метаболізовану енергію виявлено в умовах холоду, а також для продуктивних процесів при більш високих температурах. У домового горобця потенційна енергія піддається сезонним змінам внаслідок сезонних змін меж виживання. Енергія існування також змінюється відповідно допоза приміщенням. Завдяки сезонним змінам потенційної енергії та енергії існування, енергія продуктивності залишається постійною протягом усього року.

Деякі автори вказують, що можливість домового горобця жити в далеких північних широтах обумовлена ​​його здатністю розтягувати свій максимальний енергетичний баланс на всю зиму та метаболізувати стільки ж енергії під час короткого денного фотоперіоду взимку, скільки протягом тривалих фотоперіодів влітку.У білогорлого горобця (. Z) albicallisі у юнко (. J- hue) mallsпри 10-годинному фотоперіоді кількість метаболізованої енергії менша, ніж при 15-годинному, що є серйозним недоліком зимового часу (Seibert

, 1949). Ці спостереження були зіставлені з фактом міграції обох видів на південь взимку. ( На відміну від домового горобця, тропічний синьо-чорний зяблик) Votatinia jacarina міг зберігати енергетичний баланс приблизно до 0°З при 15-годинному фотоперіоді і до 4° при 10-годинному. Фотоперіод обмежував енергетику вбільшою мірою

при зниженні температури, у чому полягає відмінність цих птахів від домашнього горобця. Завдяки впливу фотоперіоду потенційна енергія була найнижчою в зимовий час, коли найвища енергія існування. Отже, енергія продуктивності була також найнижчою на той час року. Ці фізіологічні характеристики не дозволяють цьому виду існувати в зимовий час у північних широтах.Хоча для терморегуляції енергетичні потреби. в холодну пору року виявляються максимальними, різні види активності птахів розподіляються, мабуть, протягом усього року рівномірно і тому кумулятивні ефекти незначні. Розподіл встановлених енергетичних запитів для різної активності протягом усього року найкраще описаний для трьох горобців ( Sarborea West, 1960). У цього виду

Реакція організмів на сезонні зміни довжини дня отримала назву фотоперіодизму. Його прояв залежить не від інтенсивності освітлення, а лише від ритму чергування темного та світлого періодів доби.

Фотоперіодична реакція живих організмів має велике пристосувальне значення, оскільки для підготовки до переживання несприятливих умовабо, навпаки, до найбільш інтенсивної життєдіяльності потрібен значний час. Здатність реагувати зміну довжини дня забезпечує завчасні фізіологічні перебудови і пригнаність циклу до сезонних змін умов. Ритм дня і ночі постає як сигнал майбутніх змін кліматичних факторів, Що мають сильний безпосередній вплив на живий організм (температури, вологості та ін). На відміну з інших екологічних чинників ритм висвітлення впливає лише особливості фізіології, морфології і поведінки організмів, які є сезонними пристосуваннями у тому життєвому циклі. Образно кажучи, фотоперіодизм – це реакція організму на майбутнє.

Хоча фотоперіодизм зустрічається у всіх великих систематичних групах, він властивий далеко не всім видам. Існує багато видів із нейтральною фотоперіодичною реакцією, у яких фізіологічні перебудови в циклі розвитку не залежать від довжини дня. У таких видів або розвинені інші способи регулювання життєвого циклу (наприклад, озимість у рослин), або вони не потребують точного регулювання. Наприклад, там, де немає різко виражених сезонних змін, більшість видів не має фотоперіодизму. Цвітіння, плодоношення та відмирання листя у багатьох тропічних дерев розтягнуте у часі, і на дереві одночасно зустрічаються і квіти та плоди. У помірному кліматі види, що встигають швидко завершити життєвий цикл і практично не зустрічаються в активному станіу несприятливі сезони року, також не виявляють фотоперіодичних реакцій, наприклад, багато ефемерних рослин.

Розрізняють два типи фотоперіодичної реакції: короткоденний та довгоденний. Відомо, що довжина світлового дня, крім пори року, залежить від географічне розташування місцевості. Короткоденні види живуть і ростуть в основному в низьких широтах, а довгоденні - в помірних та високих. У видів з великими ареалами північні особини можуть відрізнятися на кшталт фотоперіодизму від південних. Отже, тип фотоперіодизму - це екологічна, а чи не систематична особливість виду.

У довгоденних рослин та тварин збільшуються весняний та ранньолітній дні стимулюють ростові процеси та підготовку до розмноження. Короткі дні другої половини літа і осені викликають гальмування зростання і підготовку до зими. Так, морозостійкість конюшини та люцерни набагато вища при вирощуванні рослин на короткому дні, ніж на довгому. У дерев, що ростуть у містах поблизу вуличних ліхтарів, осінній день виявляється подовженим, в результаті у них затримується листопад і вони частіше зазнають обмороження.

Як показали дослідження, короткоденні рослини особливо чутливі до фотоперіоду, оскільки довжина дня їх батьківщині змінюється протягом року мало, а сезонні кліматичні зміни може бути дуже значними. Тропічні види фотоперіодична реакція готує до сухого та дощового сезонів. Деякі сорти рису в Шрі-Ланці, де загальна річна зміна довжини дня становить не більше години, вловлюють навіть мізерну різницю у світловому ритмі, що визначає час їхнього цвітіння.

Фотоперіодизм комах може бути не лише прямим, а й опосередкованим. Наприклад, у капустяної кореневої мухи зимова діапауза виникає через вплив якості їжі, що змінюється залежно від фізіологічного стану рослини.

Довжина світлого періоду доби, що забезпечує перехід у чергову фазу розвитку, отримала назву критичної довжини для цієї фази. У міру підвищення географічної широтикритична довжина дня зростає. Наприклад, перехід у діапаузу яблуневої листовійки на широті 32° відбувається при тривалості світлого періоду доби, що дорівнює 14 год, 44°-16 год, 52°-18 год. Критична довжина дня часто служить перешкодою для широтного пересування рослин і тварин для їх інтро .

Фотоперіодизм рослин та тварин – спадково закріплена, генетично обумовлена ​​властивість. Однак фотоперіодична реакція проявляється лише за певного впливу інших факторів середовища, наприклад, у певному інтервалі температур. При деякому поєднанні екологічних умовможливе природне розселення видів у невластиві їм широти незважаючи на тип фотоперіодизму. Так, у високогірних притропічних районах багато рослин довгого дня, вихідців із районів помірного клімату.

Для практичних цілей довжину світлового дня змінюють при вирощуванні культур у закритому ґрунті, керуючи тривалістю освітлення, збільшують несучість курей, регулюють розмноження хутрових звірів.

Середні багаторічні терміни розвитку організмів визначаються насамперед кліматом місцевості, саме до них і пристосовані реакції фотоперіодизму. Відхилення від цих термінів зумовлюються погодною обстановкою. При зміні погодних умов терміни проходження окремих фаз можуть змінюватися в певних межах. Це особливо сильно проявляється у рослин і пойкілотермних тварин. Так, рослини, які не набрали необхідної суми ефективних температур, не можуть зацвісти навіть в умовах фотоперіоду, що стимулюють перехід у генеративний стан. Наприклад, у Підмосков'ї береза ​​зацвітає у середньому 8 травня при накопиченні суми ефективних температур 75 °С. Однак у річних відхиленнях терміни її зацвітання змінюються від 19 квітня до 28 травня. Гомойотермні тварини відповідають особливо погоди зміною поведінки, термінів гніздування, міграцій.

Вивченням закономірностей сезонного розвитку природи займається особлива прикладна галузьекології – фенологія (дослівний переклад з грецької – наука про явища).

Згідно з біокліматичним законом Хопкінса, виведеним ним стосовно умов Північної Америки, Терміни наступу різних сезонних явищ (фенодат) розрізняються в середньому на 4 дні на кожен градус широти, на кожні 5 градусів довготи і на 120 м висоти над рівнем моря, тобто чим на північ, на схід і вище місцевість, тим пізніше настання весни і раніше – осені. Крім того, фенологічні дати залежать від місцевих умов (рельєфу, експозиції, віддаленості від моря тощо). На території Європи терміни наступу сезонних подій змінюються на кожен градус широти не так на 4, а на 3 дні. З'єднуючи на карті точки з однаковими фенодатами, одержують ізолінії, що відбивають фронт просування весни та настання чергових сезонних явищ. Це має значення для планування багатьох господарських заходів, зокрема сільськогосподарських робіт.