Презентація. "Способи терморегуляції організмів"

Способи терморегуляції організмів. Учитель біології Драбівецького НВКШульга Надія Іванівна

Організми адаптувались до існування в певному інтервалі температур. Адаптації організмів до життя за певної температури й до перенесення її змін. Низька температура призводить до сповільнення хімічних реакцій (недостатня швидкість для забезпечення потреб організму; при утворення кристаликів льоду в клітині – розрив мембрани та загибель клітини)Висока температура розбалансовує процеси обміну речовин (швидкість процесів не встигають забезпечувати інші процеси реагентами та утилізувати продукти)Денатурація білків (втрата функцій)Тому температура тіла повинна підтримуватись у відповідному діапазоні.

Залежно від здатності підтримувати сталу температуру тіла виокремлюють пойкілотермні та гомойотермні організми

Основним терморегуляторним органом людини є її шкіра. Людина поведінково намагається уникати несприятливих погодних умов. За низьких температур: Притоку крові до шкіри. Скорочення волосяних м'язів. Відкачування крові до внутрішніх органів. Мимовільне скорочування м'язів - тремтіння. За високих температур. Виділення поту шкірними залозами. Притік крові до шкіри. Штучна терморегуляція. Вогонь. Опалення. Кондиціонер

Як відбувається адаптація людського організму до низької температури?Умови, при яких організм людини адаптується до холоду, можуть бути різними (наприклад, робота в неопалювальних приміщеннях, холодильних установках, на вулиці взимку). При цьому дія холоду не постійна, а чергуючи з нормальним для організму людини температурним режимом.

Адаптація в таких умовах виражена нечітко. В перші дні, реагуючи на низьку температуру, теплоутворення зростає неекономно, тепловіддача ще недостатньо обмежена. Після адаптації процеси теплоутворення стають більш інтенсивними, а тепловіддача знижується. Інакше відбувається адаптація до умов життя в північних широтах, де на людину впливають не тільки низькі температури, але і властиві цим широтам режим освітлення і рівень сонячної радіації.

Полярні дослідники, у яких в умовах низької температури повітря сповільнюється обмін речовин враховують необхідність компенсувати енергетичні витрати. Їх раціони відрізняються високою енергетичною цінністю (калорійністю). У жителів північних районів більш інтенсивний обмін речовин. Основну масу їх раціону складають білки і жири. Тому в їх крові зміст жирних кислот підвищений, а рівень цукру дещо знижений.

У людей, що пристосовуються до вологого, холодного клімату і кисневої недостатності Півночі, підвищений газообмін, високий зміст холестерину в сироватці крові і мінералізація кісток скелета, більш потовщений шар підшкірного жиру (виконуючого функцію теплоізолятора). Проте не всі люди однаковою мірою здібні до адаптації. Зокрема, у деяких людей в умовах Півночі захисні механізми і адаптивна перебудова організму можуть викликати дезадаптацію - цілий ряд патологічних змін званих «полярною хворобою». 

З кліматичних факторів головну роль відіграє температура. Наземні тварини з непостійною температурою тіла (холоднокровні) потребують теплого або гарячого клімату з достатньою вологістю, а тому найчастіше вони зустрічаються у тропіках і субтропіках. Низькі температури краще витримують тварини з постійною температурою тіла (теплокровні).

Тварини зрідка підіймаються на висоту 12 км, а у ґрунт проникають не глибше 11 м; вони можуть жити в найглибших печерах (понад 1000 м глибини) і в найбільших глибинах океану. Є багато видів, які можуть існувати при дуже низькій температурі (до - 60° - 70° С), досить високій (до 60° у пустелях і понад 40° С у гарячих джерелах), під великим тиском у граничних глибинах океанів, високо у горах, де тиск і температура низькі, а' кисню обмаль, в умовах цілодобового полярного дня і вічної ночі в печерах.

Чемпіоном витривалості до низьких температур слід визнати антарктичних пінгвінів, зокрема імператорських. Вони не лише добре переносять страшенну холоднечу і сніжні бурани антарктичної зими, а ще й розмножуються у цей період і при цьому нікуди не ховаються, гнізд не влаштовують. Витримувати жорстокий холод Антарктики їм допомагає щільне й густе оперення та підшкірний шар жиру.

З морських ссавців найнижчі температури доводиться витримувати антарктичним тюленям: морські води в Південній півкулі холодніші, ніж в Північній на тих самих широтах. Пристосуватись до низьких антарктичних температур дає можливість товстий підшкірний шар жиру до 7 см завтовшки у дорослих особин (загальною масою до 30% ваги тіла). Взимку на поверхню льоду вони майже не виходять через сильні вітри і низьку температуру, а плавають біля льодової кромки, дихаючи через отвори-продушини, які самі роблять і постійно їх відновлюють. Так само поводяться взимку і нерпи, які в найлютіші морози перебувають у воді.

В Арктиці сильні морози найкраще переносить білий. Довга і густа шерсть з густим підшерстком, до того ж добре змащена жиром, не намокає у воді і не вкривається льодом на морозі. Товстий шар підшкірного жиру захищає від холоду у воді і на повітрі, зменшує питому вагу звіра, полегшуючи плавання. Широкі лапи з плавальними перетинками між пальцями вкриті густою шерстю не лише зверху, а й знизу, на підошвах, що дає можливість не провалюватись у снігу, не ковзати на льоду і не обморожувати лап.

У зимову сплячку білі ведмеді не падають. Самки у могутніх снігових наметах скелястих берегів влаштовують барліг у вигляді печери і там народжують найчастіше двох малят, які у тримісячному віці можуть вже йти за матір'ю і живуть разом з нею до двох років.

Серед наземних хребетних тварин з непостійною температурою тіла - земноводних і плазунів - також зустрічаються мешканці Арктики. Сибірський кутозуб зряду хвостатих земноводних-єдиний з класу амфібій проникає за полярне коло і зберігає активність та здатність рухатися при температурі +2 +4°С і навіть при0°С. Під час розмноження відкладає ікру у водойми з температурою 4-5°С, де за такої низької температури ікра розвивається. Ще одна особливість відрізняє кутозуба від інших земноводних - його здатність перебувати довгий час у стані анабіозу. Цих тварин неодноразово знаходили "замурованими" у крижаних скибах на значній глибині. Цей стан тривав тисячоліття; деякі вчені вважали, що лише декілька років, щонайбільше 20-30.

З плазунів най витривалішою до низьких температур є високогірна ящірка - перуанська мінлива ігуана, що живе у суворому кліматі Кордильєрів на висоті до 5000 м над рівнем моря. Навіть влітку там часто випадає сніг, а температура вночі падає до 0° С. Ігуани так пристосувалися до цих суворих умов, що рухаються при температурі тіла, яка лише на 1,5° вище нуля, чого не може жодна інша ящірка у світі. Розмножуються ігуани яйце живородінням: після спарювання яйця визрівають у тілі самки на протязі півроку і молоді народжуються у період, коли кліматичні умови є найсприятливішими.

Золотий такин - ендемік високогірних районів Центральної Азії - живе у недоступних районах. Високо у горах Тібету, понад 5000 м над рівнем моря, живуть яки - великі добре пристосовані до суворих гірських умов тварини. Усе їхнє тіло вкрите густою і довгою шерстю, що звисає аж до землі з боків, на череві і ногах. Коли як лягає, то шерсть захищає його знизу від холоду.

Песець риє нори - складні лабіринти з численними отворами. У них звір виводить малят, знаходить захист від негоди. Взимку він може викопувати нори у сніговому заметі і там відлежуватися, іноді по декілька днів, під час сильних морозів і пурги.

Сніговий барс, або ірбіс, - рідкісна тварина, занесена в Червону книгу. Влітку він тримається снігової лінії, підіймаючись у Гімалаях на висоту до 5500 м над рівнем моря, а взимку слідом за гірськими козлами - основною своєю поживою - спускається до 1800-1200 м. Присадкувате коротконоге тіло снігового барса захищене від холоду густим і пухнастим хутром, основний білий колір якого допомагає йому маскуватися на безлісних ділянках гір, де він живе. Лігво сніговий барс влаштовує у печерах або розщелинах; там же самка народжує одного-двох малят. Високогірна андська кішка також добре пристосована до суворих гірських умов: довга і густа сріблясто-біла шерсть з невиразними жовтуватими плямами робить її малопомітною, що дає можливість підкрадатися до здобичі.