Биологические ритмы 3

Федеральное агентство образования Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Шадринский политехнический колледж»

Реферат

по дисциплине «Биология»

на тему: «Биологические ритмы»

Проверила: Авдюшева

Вера Николаевна

Подготовила: Яковлева

Ольга Сергеевна

Шадринск, 2009 г.

Содержание

Введение

Биологические ритмы

Фотопериодизм

Заключение

Список литературы

Введение

Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. Организмы приспособлены к ритмам в природе и имеют соответст­вующие приспособления, реагирующие на эти ритмы. Например закрывание и открывание цветов в течение суток - "биологические часы", "чувство времени" у птиц, помогающее им ориентироваться в пространстве, внутрисуточные изменения интенсивности пище­варения у человека и др. Биологический ритм представляет собой один из важнейших инструментов исследования фактора времени в деятельности живых систем и их временной организации.

Биологические ритмы

Биологические ритмы — колебания смены и интенсивности процессов и физиологических реакций. В их основе лежат изменения метаболизма биологических систем, обусловленные влиянием внешних и внутренних факторов. Факторы, которые влияют на ритмичность процессов, происходящих в живом организме, получили определение "синхронизаторы", или "датчики времени".

Природные ритмы делятся на внешние, обусловленные циклическими изменениями в окружа­ющей среде, и внутренние, связанные с собственной жизне­деятельностью организмов.

Внешние ритмы имеют обычно геофизическую природу, поскольку связаны с ритмикой движения Земли в солнечной системе и ее враще­нием вокруг оси, что вызывает закономерное изменение главных абио­тических факторов — температуры, светового режима, влажности и т. п. Воздействуют на природу и космические ритмы (солнечная активность).

Внутренние ритмы представляют собой физиологическое свойство организма. Ритмическому характеру подчиняется процесс деления кле­ток, работа сердца, дыхание, биосинтез нуклеиновых кислот, работа же­лез внутренней секреции, движения растений. Последовательность этапов (фаз) внешних и внутренних ритмов, ритмичность поведения ор­ганизмов имеет временную зависимость, в связи с чем время выступает как один из важных экологических факторов. Биологический фено­мен живых организмов (от простейших до человека) чувствовать время получил название «биологических часов». Каждый живой организм имеет чувство времени. Так, насекомые или млекопитающие питаются, роют норки, охотятся, выводят потомство и даже издают характерные для них звуки в строго определенное время.

В основном биологические ритмы адаптивны, так как представляют собой приспособление живых существ к регулярным геофизическим циклам разной длительности. В связи с этим различают ритмы суточ­ные, сезонные и годичные.

Суточные ритмы характерны для живых организмов разного уровня организации. Так, в организме человека отмечено свы­ше 100 физиологических функций, подчиняющихся суточной периодич­ности: сон и бодрствование, ритм сердечных сокращений, глубина и ча­стота дыхания, потоотделения и т. п. Суточная ритмичность жизнедея­тельности, обусловленная сменой дня и ночи, четко выражена как у днев­ных животных (домашние куры, большинство воробьиных птиц, сусли­ки, муравьи, стрекозы), так и у ночных видов (ежи, совы, травяные лягушки, кошачьи, тараканы, майские жуки и др.), даже если держать их в темном, полностью изолированном помещении. Суточной ритмике подвержены процессы деления клеток, движения цветков и листьев, про­цессы фотосинтеза и т. п.

Установлено, что существуют эндогенные суточные ритмы, когда при полном постоянстве внешних условий у многих видов длительное время продолжают сохраняться циклы, близкие по периоду к суточному. При этом суточная цикличность жизнедеятельности перешла во врож­денные, генетические свойства вида. Эндогенные ритмы называют циркадными в отличие от экзогенных, навязываемых внешней средой.

Внешний суточный цикл частично влияет на продолжительность врожденного циркадного ритма. Так, при расселении животных и рас­тений в новые условия с иной ритмикой дня и ночи происходит постепен­ная перестройка циркадного ритма.

Изучение десинхронизации ритмов представляет важную медицин­скую проблему в организации ночной и сменной работы лиц ряда профессий, в космических полетах, подводных плаваниях, работах под зем­лей, при дальних перелетах авиатранспортом в меридиональном на­правлении и т. п.

Сезонные ритмы связаны, например, с ритмичностью и силой приливно-отливных процессов открытых морей и океанов, что очень важно для ритмики жизни организмов, обитающих в при­брежной зоне. Строго ритмичны жизненные циклы организмов, обитаю­щих в местностях с сезонными ритмами выпадения осадков или наступ­лением засушливых периодов.

Годичные ритмы — одни из наиболее универсальных в живой природе. Закономерные изменения физических условий в те­чение года обусловили множество разнообразных адаптации в эволюции видов. Наиболее важные из них является фотопериодизм.

Фотопериодизм

Растения и многие животные организмы активно реагируют не столько на интенсивность светового фактора, сколько но соотношение между продолжительностью периода освещенности и тем­ноты в течение суток, т. е. живые организмы способны «измерять вре­мя», определять количественные параметры освещенности. Это свой­ство организмов получило название фотопериодизма. Именно продол­жительность дня и ночи - очень точно и закономерно изменяется в течение года независимо от случайных факторов, неизменно повторяясь из го­да в год, поэтому организмы в процессе эволюции согласовали все эта­пы своего развития с ритмом этих временных интервалов.

Фотопериодизм — важнейший сигнальный фактор, который ре­гулирует и управляет ритмикой суточной и сезонной жизнедеятель­ности организмов.

В умеренном поясе свойство фотопериодизма служит функцио­нальным климатическим фактором, определяющим жизненный цикл большинства видов. У растений фотопериодический эффект проявля­ется в согласовании периода цветения и созревания плодов с периодом наиболее активного фотосинтеза, у животных — в совпадении времени размножения с периодом обилия пищи, у насекомых — в наступлении диапаузы и выходе из нее, К биологическим явлениям, вызываемым фо­топериодизмом, относятся также сезонные миграции (перелеты) птиц, проявление их гнездовых инстинктов и размножения, смена меховых покровов у млекопитающих и т. п. По необходимой длительности светового периода растения разделяют на длиннодневные, которым для нормального роста и развития необходимо больше 12 ч светового времени (лен, лук, морковь, овес); растения короткого дня — им нужно для зацветания не менее 12 ч беспрерывного темнового периода (георгины, капуста, хризантемы, амарант); нейтральные растения, у которых раз­витие генеративных органов происходит как при длинном, так и при коротком дне (бархатцы, виноград, флоксы, сирень, гречиха).

Продолжительность дня существенно сказывается и на поведении животных. С наступлением весенних дней, длительность которых про­грессивно увеличивается, у птиц появляются гнездовые инстинкты, они возвращаются из теплых краев (хотя температура воздуха еще может быть и неблагоприятной), приступают к кладке яиц; теплокровные жи­вотные линяют. Сокращение длительности дня осенью вызывает про­тивоположные сезонные явления: отлет птиц, некоторые животные впа­дают в спячку, у других отрастает плотный шерстный покров, образуются зимующие стадии у насекомых (несмотря на еще благоприятную температуру и обилие корма). В этом случае уменьшение длительности дня сигнализирует живым организмам о близком наступлении зимнего периода, и они могут заранее подготовиться к нему.

Благодаря этому появилась возможность искусственного регу­лирования развития животных и растений. Например, создание расте­ниям в теплицах, оранжереях или парниках светового дня длительно­стью 12—15 ч позволяет даже зимой выращивать овощные культуры, декоративные растения, ускорять рост и развитие рассады. Наоборот, затенение растений летом ускоряет появление цветков или семян поздноцветущих осенних растений. Продолжением дня за счет искус­ственного освещения зимой можно увеличить период яйценоскости кур, гусей, уток, регулировать размножение пушных зверей на зверофер­мах.

Огромную роль играет световой фактор и в других жизненных про­цессах животных. Прежде всего он является необходимым условием видения, их зрительной ориентации в пространстве в результате восприятия органами зрения прямых, рассеянных или отраженных от окружающих предметов световых лучей. Велика ин­формативность для большинства животных поляризованного света, способности различать цвета, ориентироваться по астрономическим ис­точникам света в осенних и весенних миграциях птиц, в навигационных способностях других животных.

В постоянных условиях, т. е. при максимально возможном исключении действия синхронизаторов на человека, обычно происходит изменения периода околосуточных колебаний, а в некоторых случаях наступает рассогласование (десинхронизация) околосуточных ритмов по частоте. Десинхронизация наблюдается при быстрых перелетах в другие поясные зоны, при работе в ночную смену, в полярных широтах. Повторные нарушения привычного суточного распорядка могут оказать неблагоприятное действие на здоровье человека. Десинхронизация — один из патогенетических механизмов неблагоприятного действия некоторых факторов среды и измененного режима жизнедеятельности на организм человека.

Человеческое тело представляет собой сложную систему, организованную во времени и пространстве. При многих заболеваниях нормальная организация нарушается и заменяется аномальной динамикой. Болезни, характеризующиеся аномальной временной организацией, называются динамическими болезнями.

Заключение

Биологические ритмы – это активность той или иной стороны или функции живого организма. Знание биоритмов приближает к более лучшему использованию своих ресурсов и сохранения здоровья. Со дня нашего рождения мы испытываем воздействие сил человеческого биоритма на тело, душу и дух. Эти силы окрашивают многое из того, что мы делаем, чувствуем и думаем. Уже древнегреческие врачи обращали внимание на "хорошие" и "плохие" дни своих пациентов. В переводе, латинское словобиоритм означает "жизненный такт" или "жизненный пульс". Наличие биоритмов не зависит от расы, национальности, социального положения и места нахождения человека. Их количество и продолжительность едины для всех.

Список литературы

К.М. Сытник «Справочник по биологии» Киев Наукова Думка, 1985 г.

Л.Е. Куприн «Человек и окружающая среда» Курган «Парус-М», 1994 г.

Ю.В. Новиков «Экология, окружающая среда и человек» Москва, 1998 г.

И.Н. Красоткина «Биоритмы и здоровье» Москва «Искатель», 2002 г.