Окологодовые (цирканнуальные) ритмы

• 1 слайд

  Окологодовые (цирканнуальные) ритмы
  

• 2 слайд

  
  
  
  Биологические ритмы охватывают широкий диапазон периодов – от миллисекунды до нескольких лет. Их можно наблюдать в отдельных клетках, тканях и органах, в целых организмах или только в популяциях.
  

• 3 слайд

  Годовые ритмы.
  Явление сезонности:
  Среда обитания большинства организмов подвержена глубоким сезонным изменениям. Такие физические факторы как температура, длина дня и количество осадков меняются в течение года. Растениям и животным пришлось выработать специальные адаптивные стратегии.
  

• 4 слайд

  Примеры можно найти среди годовых циклов размножения:
  Распределение сезонов размножения у птиц в зависимости от широты местности
  В экваториальных районах птицы, высиживающие яйца, встречаются на протяжении всего года, независимо от сезона. А в северном и южном полушариях в широтах выше 30º размножение сосредоточено в благоприятные весенние и летние месяцы.
  

• 5 слайд

  Факторы в контроле годовых ритмов:
  1.“Существенные” факторы - переменные параметры среды, которые в ходе эволюции создавали селективное давление, ограничивающее время активности определенным временем года.
  

• 6 слайд

  Примером “существенного” фактора для размножения считают необходимость обильных пищевых ресурсов, достаточных для выращивания потомства.
  
  
  
  
  
  Факт: у всех изученных видов сезон размножения совпадает с наибольшей доступностью предпочитаемой пищи.
  

• 7 слайд

  2. Предупреждающие факторы – стратегии использования надежных упреждающих сигналов, которые варьируют в достаточно точном соответствии с “существенными” факторами для контроля сезонной активности.
  
  
  
  
  
  Факт: для того чтобы обеспечить появление потомства в оптимальное время, предшествующие процессы – развитие половых желез, ухаживание, устройство гнезд, насиживание – должны начаться задолго, часто в далеко не лучших условиях.
  

• 8 слайд

  Годовые циклы запрограммированы в эндогенной окологодовой ритмичности, способной поддерживаться даже при постоянных внешних условиях.
  
  Организм включил значительную часть механизма сезонных часов в свою собственную внутреннюю организацию.
  Окологодовые (цирканнуальные) ритмы
  

• 9 слайд

  Важная общая функция окологодовых ритмов:
  повышать точность определения времени для сезонной активности у организмов, живущих в среде с большими сезонными изменениями
  

• 10 слайд

  находятся под контролем нескольких предупреждающих факторов и действие первичных факторов постоянно усиливается или ослабляется множеством вторичных тормозящих или стимулирующих сигналов.
  Сезонные функции:
  

• 11 слайд

  Цирканнуальные системы
  В середине 50-х г в исследованиях были выработаны критерии эндогенной природы ритмичности.
  

• 12 слайд

  На протяжении эксперимента суслики (Citellus lateralis) впадали в спячку примерно раз в год. Однако период ритма отклонялся от 12 месяцев. Большинство животных впадало в спячку каждый раз несколько раньше, чем в предыдущем году, так что период окологодового цикла был короче 12 месяцев.
  Распространенность цирканнуальных ритмов:
  

• 13 слайд

  У садовых славок (Sylvia borin), совершающих весной и осенью дальние перелеты, по ночам наблюдается выраженное миграционное беспокойство, у них увеличивается вес тела вследствие отложения жира. Линька – летом и зимой. И здесь период ритмов отклонялся от 12 месяцев. За 8 лет-9 циклов.
  

• 14 слайд

  
  
  
  Цирканнуальные ритмы, сохраняющиеся на протяжении не менее 2 циклов с периодами, отклоняющимися от 12 месяцев, обнаружены у 29 видов животных-моллюсков, членистоногих, рептилий, птиц и млекопитающих.
  

• 15 слайд

  У некоторых видов (славка-черноголовка Sylvia atricapilla) годовые ритмы одних функций (миграционного беспокойства и линьки) поддерживаются на протяжении многих циклов, тогда как другие (вес тела) уже через год становятся аритмичными.
  

• 16 слайд

  Пятнистый олень (Sturnus vulgaris) сбрасывает рога с окологодовым ритмом в условиях постоянного освещения или же при фотопериоде 16 либо 8ч, тогда как при 12-часовом фотопериоде эти ритмы исчезают.
  

• 17 слайд

  Окологодовые ритмы при постоянных условиях иногда проходят один или два переходных цикла, прежде чем достигнут устойчивого состояния. Поэтому многие выводы о ритмах следует оценивать с осторожностью, т.к не всегда ясно, касались ли они свойств ритма в устойчивом состоянии.
  

• 18 слайд

  У сусликов (Citellus lateralis), выращенных при постоянном 12-часовом фотопериоде, наблюдались окологодовые ритмы спячки, неотличимые от ритмов сородичей, пойманных на воле.
  Врожденность цирканнуальных ритмов:
  

• 19 слайд

  У суслика (Citellus laterallis) ритмы спячки, веса тела, потребления пищи и репродуктивного состояния одновременно поддерживаются при постоянном 12-часовом фотопериоде.
  Взаимосвязь различных цирканнуальных функций:
  

• 20 слайд

  Когда у садовой славки (Sylvia borin) подавляли увеличение веса тела, обычно предшествующего спячке, это не оказало влияния на время наступления спячки. Подавление миграционного беспокойства не влияло на время последующей линьки.
  

• 21 слайд

  Установлено, что при некоторых экспериментальных условиях годовые ритмы одних функций могут поддерживаться, в то время как ритмы других затухают. Пр. у славок-черноголовок ритмы миграционного беспокойства и линьки сохранялись, тогда как ритм веса тела исчезал.
  

• 22 слайд

  Когда сурков (Marmota monax), содержавшихся при естественном освещении, перевезли из северного полушария в южное, ритмы веса тела постепенно синхронизировались с времязадателями примерно за три года.
  Синхронизация цирканнуальных ритмов:
  

• 23 слайд

  У оленя в нормальных условиях рога сменяются один раз в год – цирканнуальный ритм сбрасывания и отращивания рогов, который поддерживается в течении 4 циклов при различных постоянных режимах освещения.
  

• 24 слайд

  Поскольку фотопериод обычно используется как предупреждающий фактор для контроля годовых ритмов, очень вероятно ,что он часто служит и времязадателем для цирканнуальных ритмов.
  

• 25 слайд

  Спасибо за внимание!
  
  Работу выполнила
  Соколова Анна