Лучевая энергия Солнца и Т среды обитания животных

Т среды обитания животных
О2 – запрос пойкилотермов и Т среды.

Q10
Температурная компенсация

-20 (океаны) – 500 (горячие источники).
Ниже этого предела происходит

разрушение клеток образующимся в них льдом,
выше – инактивация ферментов,
денатурация белков, разрушение мембран.

Пределы обитания живых организмов
в воздушной среде существенно шире.

Она состоит из потоков света
с разной длиной волны:

коротковолновая

УФ (0.2-0.4 мкм),

видимая (0.4-0.76 мкм)

и длинноволновая ИК ( 0.76 - десятки мкм).

например, на их геном,
синтез витамина D, обладает бактерицидным действием;
ее

влияние возрастает с высотой.

Потоки видимой радиации состоят, из прямых лучей,
нагревающих земную поверхность,
рассеянных лучей, идущих от всего небосвода,
и отраженных лучей от того, что лежит на Земли.

Длинноволновую радиацию порождают все нагретые тела.
Согласно закону Стефана-Больцмана интенсивность ее излучения
пропорциональна абсолютной Т4 : чем выше температура тела,
тем больше оно излучает.

В ночные часы поток коротковолновой радиации отсутствует,
происходит обмен тепла между разно нагретыми предметами
и участками Земли (например, между водой и сушей),
но в целом Земля теряет тепло.

окружающих животное предметов
и направление перемещения между ними тепла [13].

поверхность структуры,
тем меньше в ней остается этой энергии.

Доля отраженной солнечной

энергии:
свежевыпавший снег 88%
поверхность Черного моря до 50%
лес 12-17%,
кожа белого человека 44%.
кожа черного человека 22%

для больших областей Земли является
климатообразующим фактором.

Самое холодное место на

Земле
Антарктида со среднегодовой Т –26о
(наименьшая –87о на «Востоке»),

Самое жаркое место на Земле
Эфиопия со среднегодовой Т 30о
(наибольшая 58о).

почвы
на глубине 0 см (а) и 20

см (б) в безоблачный день в сентябре.
1 –гребень; склоны: 2 – северный, 3 – южный, 4 – восточный, 5 – западный.

в августе [1].
По оси абсцисс- вверху - время суток,

внизу - температура песка.
Линии сверху вниз показывают время суток: справа налево 26.08
от 6 ч до 13 ч, слева направо - от 13 ч 26.08 до 6 ч 27.08.

Таблица 32.
Минимальная температура почвы на глубине 3 см
в зависимости от Т воздуха и высоты снежного покрова (Шульгин, 1972), по: [1]

энергия их жизнеобеспечения
минимальна.

среды у лягушки и жабы (черные и
светлые кружки), москита

(треугольники), золотой рыбки (крестики)
и у новорожденного щенка (квадраты) (Krogh, 1914), по: [48].

al., 1971), по: [42].

г)

k =kо۰e –E/RT ,

в котором k0 – константа скорости реакции,
E—энергия

активации данной реакции Дж∙моль-1,
R – газовая постоянная 8,3143∙107 г∙см2∙с-2∙моль-1∙град-1,
T – абсолютная температура, кельвины.

кратность изменения ее скорости
при изменении Т среды на 100С.

Эту кратность называют
температурным коэффициентом Q10.

Т1 Т2

Q10

0 10 2,22
10 20 2,10
20 30 2,00
30 40 1,91
40 50 1,84

1-температура воды в водоеме,
2-скорость потребления кислорода.  Цифры

внизу Q10

в частности, при охлаждении (Хочачка, Сомеро, 1977):

повышение концентрации ферментов

(количественная стратегия, обусловленная
изменением проницаемости мембран),

появление изоферментов,
способных работать при иных температурах (качественная стратегия, особенно характерная
для быстрых изменений Т),

изменение активности ферментов
(модуляционная стратегия)

которое
предотвращает избыточное охлаждении организма.

Это явление называют температурной компенсацией.

Температурная

компенсация возникает в случае
разобщения окисления и фосфорилирования ,
происходящих в клетках
при расщеплении питательных веществ.

Тогда увеличивается часть потерянной
при образовании АТФ энергии (она превращается в тепло),
а количество образованных молекул АТФ
на одну молекулу использованного кислорода падает
– показатель Р/О (фосфор / кислород) снижается.

При 60-минутном воздействии

26о -15о

10 нед при 25о 1.21 0.98
6 нед при –15о 1.26 0.43

Мозг Мышца
Степная агама 29 г (дневной вид) 3.1 1.0
Геккон 14 г (ночной вид) 1.5 1.0

время размножения
четырех видов североамериканских лягушек (Moore, 1939), по: [71].

Горизонтальные отрезки показывают диапазон температур,
в котором возможно нормальное развитие, кружочки – среднюю Т воды
во время икрометания, крестики – летальную Т.