Paano nakakaapekto ang pagbabago ng panahon sa isang tao: seasonal biorhythms. – ang reaksyon ng katawan sa mga pagbabago sa panahon

Sa proseso ng ebolusyon, ang bawat species ay nakabuo ng isang katangian na taunang siklo ng masinsinang paglaki at pag-unlad, pagpaparami, paghahanda para sa taglamig at taglamig. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na biological ritmo. Ang pagkakaisa ng bawat yugto ng ikot ng buhay na may kaukulang oras ng taon ay mahalaga para sa pagkakaroon ng mga species.

Ang pinaka-kapansin-pansing koneksyon ng lahat ng physiological phenomena sa katawan ay sa pana-panahong pagkakaiba-iba ng temperatura. Ngunit kahit na nakakaapekto ito sa bilis ng mga proseso ng buhay, hindi pa rin ito nagsisilbing pangunahing regulator ng mga pana-panahong phenomena sa kalikasan. Mga prosesong biyolohikal Ang mga paghahanda para sa taglamig ay nagsisimula sa tag-araw, kapag ang temperatura ay mataas. Sa mataas na temperatura, ang mga insekto ay nahuhulog pa rin sa isang hibernating na estado, ang mga ibon ay nagsisimulang mag-molt at ang pagnanais na lumipat ay lilitaw. Dahil dito, ang ilang iba pang mga kondisyon, at hindi temperatura, ay nakakaimpluwensya sa pana-panahong estado ng katawan.

Ang pangunahing salik sa regulasyon ng mga pana-panahong siklo sa karamihan ng mga halaman at hayop ay ang pagbabago sa haba ng araw. Ang reaksyon ng mga organismo sa haba ng araw ay tinatawag photoperiodism . Ang kahalagahan ng photoperiodism ay makikita mula sa eksperimento na ipinapakita sa Figure 35. Sa ilalim ng artipisyal na round-the-clock na pag-iilaw o isang araw na haba ng higit sa 15 oras, ang mga punla ng birch ay patuloy na lumalaki nang hindi nalalagas ang mga dahon. Ngunit kapag nag-iilaw sa loob ng 10 o 12 oras sa isang araw, ang paglaki ng mga punla ay tumitigil kahit sa tag-araw, sa lalong madaling panahon ang mga dahon ay nalaglag at ang dormancy ng taglamig ay nagtatakda, na parang nasa ilalim ng impluwensya ng isang maikling araw ng taglagas. Marami sa aming mga nangungulag na species ng puno: wilow, puting akasya, oak, hornbeam, beech - na may mahabang araw ay nagiging evergreen sila.

Tinutukoy ng haba ng araw hindi lamang ang simula ng dormancy ng taglamig, kundi pati na rin ang iba pang mga seasonal phenomena sa mga halaman. Kaya, ang isang mahabang araw ay nagtataguyod ng pagbuo ng mga bulaklak sa karamihan ng ating mga ligaw na halaman. Ang ganitong mga halaman ay tinatawag na pang-araw na halaman. Kabilang sa mga nilinang, kabilang dito ang rye, oats, karamihan sa mga uri ng trigo at barley, at flax. Gayunpaman, ang ilang mga halaman, pangunahin sa timog na pinanggalingan, halimbawa chrysanthemums, dahlias, ay nangangailangan maikling araw. Samakatuwid, namumulaklak sila dito lamang sa katapusan ng tag-araw o taglagas. Ang mga halaman ng ganitong uri ay tinatawag na short-day plants.

Ang impluwensya ng haba ng araw ay mayroon ding malakas na epekto sa mga hayop. Sa mga insekto at mites, ang haba ng araw ay tumutukoy sa simula ng taglamig dormancy. Kaya, kapag pinapanatili ang mga caterpillar ng cabbage butterfly sa ilalim ng mga kondisyon magkaroon ng isang mahabang araw(higit sa 15 oras) ang mga paru-paro sa lalong madaling panahon ay lumabas mula sa mga pupae at ang sunud-sunod na serye ng mga henerasyon ay bubuo nang walang pagkaantala. Ngunit kung ang mga uod ay pinananatili sa isang araw na mas maikli kaysa sa 14 na oras, kung gayon kahit na sa tagsibol at tag-araw ay nakakakuha sila ng overwintering pupae na hindi umuunlad sa loob ng ilang buwan, sa kabila ng medyo mataas na temperatura. Ang ganitong uri ng reaksyon ay nagpapaliwanag kung bakit sa kalikasan, sa tag-araw, habang ang mga araw ay mahaba, ang mga insekto ay maaaring bumuo ng ilang henerasyon, at sa taglagas, ang pag-unlad ay laging humihinto sa yugto ng taglamig.

Sa karamihan ng mga ibon, ang pagpapahaba ng mga araw ng tagsibol ay nagiging sanhi ng pag-unlad ng mga gonad at ang pagpapakita ng mga nesting instincts. Ang pag-ikli ng mga araw sa taglagas ay nagiging sanhi ng molting, akumulasyon ng mga reserbang taba at ang pagnanais na lumipat.

Ang haba ng araw ay isang signaling factor na tumutukoy sa direksyon ng mga biological na proseso. Bakit naging ganoon ang mga pana-panahong pagbabago sa haba ng araw pinakamahalaga sa buhay ng mga buhay na organismo?

Ang mga pagbabago sa haba ng araw ay palaging malapit na nauugnay sa taunang pagkakaiba-iba ng temperatura. Samakatuwid, ang haba ng araw ay nagsisilbing tumpak na astronomical harbinger pana-panahong pagbabago temperatura at iba pang mga kondisyon. Ipinapaliwanag nito kung bakit karamihan iba't ibang grupo mga organismo ng mapagtimpi na latitude sa ilalim ng impluwensya mga puwersang nagtutulak ebolusyon, nabuo ang mga espesyal na photoperiodic reaction - mga adaptasyon sa pagbabago ng klima sa iba't ibang oras ng taon.

Photoperiodism- Ito ay isang pangkaraniwang mahalagang adaptasyon na kumokontrol sa mga seasonal phenomena sa iba't ibang uri ng mga organismo.

Ang biological na orasan

Ang pag-aaral ng photoperiodism sa mga halaman at hayop ay nagpakita na ang reaksyon ng mga organismo sa liwanag ay batay sa mga salit-salit na panahon ng liwanag at kadiliman ng isang tiyak na tagal sa araw. Ang reaksyon ng mga organismo sa haba ng araw at gabi ay nagpapakita na nasusukat nila ang oras, ibig sabihin, mayroon silang ilang biyolohikal na orasan . Ang lahat ng uri ng mga nabubuhay na nilalang ay may ganitong kakayahan, mula sa mga single-celled na organismo hanggang sa mga tao.

Ang mga biological na orasan, bilang karagdagan sa mga pana-panahong cycle, ay kumokontrol sa maraming iba pang mga biological phenomena, ang likas na katangian nito hanggang kamakailan ay nanatiling misteryoso. Tinutukoy nila ang tamang pang-araw-araw na ritmo ng parehong aktibidad ng buong mga organismo at mga prosesong nagaganap kahit na sa antas ng cellular, sa partikular na paghahati ng cell.

Pamamahala ng pana-panahong pag-unlad ng mga hayop at halaman

Ang paglilinaw sa papel ng haba ng araw at ang regulasyon ng mga seasonal phenomena ay nagbubukas ng magagandang pagkakataon para sa pagkontrol sa pag-unlad ng mga organismo.

Ang iba't ibang mga diskarte sa pagkontrol sa pag-unlad ay ginagamit para sa buong taon na paglilinang ng mga pananim na gulay at halamang ornamental, sa panahon ng taglamig at maagang pagpilit ng mga bulaklak, para sa pinabilis na produksyon ng mga punla. Ang paunang paghahasik ng malamig na paggamot ng mga buto ay nakakamit ng heading ng mga pananim sa taglamig sa panahon ng paghahasik ng tagsibol, pati na rin ang pamumulaklak at pamumunga na sa unang taon ng maraming mga biennial na halaman. Sa pamamagitan ng pagtaas ng haba ng araw, posibleng mapataas ang produksyon ng itlog ng mga ibon sa mga poultry farm.

Ang isa sa mga pangunahing katangian ng buhay na kalikasan ay ang paikot na kalikasan ng karamihan sa mga prosesong nagaganap dito. Mayroong koneksyon sa pagitan ng paggalaw ng mga celestial na katawan at mga buhay na organismo sa Earth.

Ang mga nabubuhay na organismo ay hindi lamang nakakakuha ng liwanag at init ng araw at buwan, ngunit mayroon ding iba't ibang mga mekanismo na tumpak na tinutukoy ang posisyon ng Araw, tumutugon sa ritmo ng mga pagtaas ng tubig, mga yugto ng buwan at paggalaw ng ating planeta. Lumalaki at dumarami ang mga ito sa isang ritmo na nakatakda sa haba ng araw at sa pagbabago ng mga panahon, na tinutukoy naman ng paggalaw ng Earth sa paligid ng Araw. Ang pagkakaisa ng mga yugto ng ikot ng buhay sa oras ng taon kung saan sila ay inangkop ay mahalaga para sa pagkakaroon ng mga species. Isinasagawa Makasaysayang pag-unlad cyclical phenomena na nagaganap sa kalikasan ay pinaghihinalaang at assimilated sa pamamagitan ng buhay na bagay, at ang mga organismo bumuo ng kakayahan upang pana-panahong baguhin ang kanilang physiological estado.

Ang pare-parehong paghahalili sa paglipas ng panahon ng anumang estado ng katawan ay tinatawag biyolohikal na ritmo.

Mayroong panlabas (exogenous), may likas na heograpikal at sumusunod paikot na pagbabago sa panlabas na kapaligiran, at panloob (endogenous), o pisyolohikal, mga ritmo ng katawan.

Ang mga panlabas na ritmo ay may likas na heograpikal, na nauugnay sa pag-ikot ng Earth na may kaugnayan sa Araw at Buwan na may kaugnayan sa Earth.

Maraming mga kadahilanan sa kapaligiran sa ating planeta, pangunahin ang mga kondisyon ng liwanag, temperatura, presyon ng hangin at halumigmig, atmospheric electromagnetic field, dagat tides, atbp, natural na nagbabago sa ilalim ng impluwensya ng pag-ikot na ito. Ang mga buhay na organismo ay apektado din ng mga cosmic rhythms tulad ng panaka-nakang pagbabago sa solar activity. Ang Araw ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang 11-taon at isang bilang ng iba pang mga cycle. Ang mga pagbabago sa solar radiation ay may malaking epekto sa klima ng ating planeta. Bilang karagdagan sa cyclical na impluwensya ng abiotic na mga kadahilanan, ang mga panlabas na ritmo para sa anumang organismo ay natural na mga pagbabago sa aktibidad, pati na rin ang pag-uugali ng iba pang mga nilalang.

Ang mga panloob, pisyolohikal na ritmo ay lumitaw sa kasaysayan. Walang isang prosesong pisyolohikal sa katawan ang patuloy na nagaganap. Ang ritmo ay natuklasan sa mga proseso ng DNA at RNA synthesis sa mga selula, sa protina synthesis, sa gawain ng mga enzyme, at sa aktibidad ng mitochondria. Ang paghahati ng cell, pag-urong ng kalamnan, pag-andar ng glandula panloob na pagtatago, tibok ng puso, paghinga, excitability ng nervous system, i.e. ang gawain ng lahat ng mga cell, organo at tisyu ng katawan ay sumusunod sa isang tiyak na ritmo. Ang bawat sistema ay may sariling panahon. Ang mga aksyon ng mga kadahilanan sa kapaligiran ay maaaring magbago sa panahong ito sa loob lamang ng makitid na mga limitasyon, at para sa ilang mga proseso ay halos imposible. Ang ritmong ito ay tinatawag endogenous.

Ang mga panloob na ritmo ng katawan ay subordinated, isinama sa isang integral na sistema at sa huli ay lumilitaw sa anyo ng pangkalahatang periodicity ng pag-uugali ng katawan. Ang katawan, kumbaga, ay nagbibilang ng oras, rhythmically na isinasagawa ang mga physiological function nito. Para sa parehong panlabas at panloob na ritmo, ang simula ng susunod na yugto ay pangunahing nakasalalay sa oras. Samakatuwid, ang oras ay nagsisilbing isa sa pinakamahalagang salik sa kapaligiran kung saan dapat tumugon ang mga buhay na organismo, na umaangkop sa mga panlabas na paikot na pagbabago sa kalikasan.

Ang mga pagbabago sa aktibidad ng buhay ng mga organismo ay madalas na nag-tutugma sa panahon na may panlabas, heograpikal na mga siklo. Kabilang sa mga ito ay adaptive biological rhythms - araw-araw, tidal, katumbas ng buwan ng buwan, taunang. Salamat sa kanila, ang pinakamahalagang biological na pag-andar ng katawan (nutrisyon, paglago, pagpaparami, atbp.) Ay nag-tutugma sa mga pinaka-kanais-nais na oras ng araw at taon.

Araw-araw na rehimen. Dalawang beses sa isang araw, sa bukang-liwayway at sa paglubog ng araw, ang aktibidad ng mga hayop at halaman sa ating planeta ay nagbabago nang labis na madalas na humahantong sa isang halos kumpleto, sa makasagisag na pagsasalita, pagbabago ng "mga aktor". Ito ang tinatawag na pang-araw-araw na ritmo, sanhi ng panaka-nakang pagbabago sa pag-iilaw dahil sa pag-ikot ng Earth sa paligid ng axis nito. Sa mga berdeng halaman, ang photosynthesis ay nangyayari lamang sa oras ng liwanag ng araw. Sa mga halaman, ang pagbubukas at pagsasara ng mga bulaklak, ang pagtaas at pagbaba ng mga dahon, ang pinakamataas na intensity ng paghinga, ang rate ng paglago ng coleoptile, atbp. ay madalas na nag-time sa isang tiyak na oras ng araw.

Tandaan sa mga bilog na ipinakita tinatayang oras pagbubukas at pagsasara ng mga bulaklak sa iba't ibang halaman

Ang ilang mga species ng hayop ay aktibo lamang sa sikat ng araw, habang ang iba, sa kabaligtaran, ay umiiwas dito. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng pang-araw-araw at panggabi na pamumuhay ay isang kumplikadong kababalaghan, at ito ay nauugnay sa iba't ibang mga adaptasyon sa pisyolohikal at asal na binuo sa proseso ng ebolusyon. Ang mga mammal ay karaniwang mas aktibo sa gabi, ngunit may mga pagbubukod, halimbawa ang mga tao: ang paningin ng tao, tulad ng sa mga unggoy, ay iniangkop sa liwanag ng araw. Higit sa 100 physiological function apektado ng pang-araw-araw na periodicity, na naobserbahan sa mga tao: pagtulog at pagpupuyat, mga pagbabago sa temperatura ng katawan, tibok ng puso, lalim at dalas ng paghinga, dami at komposisyong kemikal ihi, pagpapawis, kalamnan at mental na pagganap, atbp. Kaya, karamihan sa mga hayop ay nahahati sa dalawang grupo ng mga species - araw At gabi, halos hindi na nagkikita.

Ang mga pang-araw-araw na hayop (karamihan sa mga ibon, insekto at butiki) ay natutulog sa paglubog ng araw, at ang mundo ay puno ng mga hayop sa gabi (mga hedgehog, paniki, kuwago, karamihan sa mga pusa, palaka ng damo, ipis, atbp.). May mga species ng mga hayop na may humigit-kumulang na parehong aktibidad sa araw at sa gabi, na may salit-salit na maikling panahon ng pahinga at puyat. Ang ritmong ito ay tinatawag polyphasic(isang bilang ng mga mandaragit, maraming shrews, atbp.).

Ang pang-araw-araw na ritmo ay malinaw na nakikita sa buhay ng mga naninirahan sa malalaking sistema ng tubig - karagatan, dagat, malalaking lawa. Ang zooplankton ay gumagawa ng mga patayong paglilipat araw-araw, tumataas sa ibabaw sa gabi at bumababa sa araw. Kasunod ng zooplankton, ang malalaking hayop na kumakain dito ay gumagalaw pataas at pababa, at sa likod nila ay mas malalaking mandaragit. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga patayong paggalaw ng mga planktonic na organismo ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng maraming mga kadahilanan: liwanag, temperatura, kaasinan ng tubig, gravity, at sa wakas, simpleng gutom. Gayunpaman, ayon sa karamihan sa mga siyentipiko, ang pag-iilaw ay pangunahin pa rin, dahil ang pagbabago nito ay maaaring magdulot ng pagbabago sa reaksyon ng mga hayop sa gravity.

Sa maraming mga hayop, ang pang-araw-araw na periodicity ay hindi sinamahan ng mga makabuluhang paglihis sa mga pag-andar ng physiological, ngunit ipinahayag pangunahin sa pamamagitan ng mga pagbabago sa aktibidad ng motor, halimbawa, sa mga rodent. Ang mga pagbabago sa pisyolohikal sa araw ay pinakamalinaw na makikita sa mga paniki. Sa panahon ng pahinga sa araw sa tag-araw, maraming paniki ang kumikilos tulad ng mga hayop na poikilothermic. Ang temperatura ng kanilang katawan sa panahong ito ay halos tumutugma sa temperatura ng kapaligiran. Ang pulso, paghinga, at ang excitability ng mga sensory organ ay nabawasan nang husto. Naalarma sa paglipad paniki tumatagal ng mahabang panahon upang uminit dahil sa paggawa ng kemikal na init. Sa gabi at sa gabi - ito ay mga tipikal na homeothermic mammal na may mataas na temperatura katawan, aktibo at tumpak na paggalaw, mabilis na reaksyon sa biktima at mga kaaway.

Ang mga panahon ng aktibidad sa ilang mga species ng mga buhay na organismo ay limitado sa isang mahigpit na tinukoy na oras ng araw, habang sa iba ay maaari silang lumipat depende sa sitwasyon. Halimbawa, ang aktibidad ng darkling beetle o desert woodlice ay lumipat sa magkaibang panahon araw depende sa temperatura at halumigmig sa ibabaw ng lupa. Lumalabas sila mula sa kanilang mga burrow sa umaga at sa gabi (two-phase cycle), o sa gabi lamang (single-phase cycle), o sa buong araw. Isa pang halimbawa. Ang pagbubukas ng mga bulaklak ng safron ay nakasalalay sa temperatura, at ang mga bulaklak ng dandelion ay nakasalalay sa liwanag: sa isang maulap na araw ang mga basket ay hindi nagbubukas. Ang mga endogenous circadian ritmo ay maaaring makilala mula sa mga exogenous na eksperimento. Sa kumpletong pananatili ng mga panlabas na kondisyon (temperatura, liwanag, halumigmig, atbp.), maraming mga species ang patuloy na nagpapanatili matagal na panahon cycle malapit sa panahon sa araw-araw. Kaya, sa Drosophila tulad ng isang endogenous ritmo ay sinusunod para sa sampu-sampung henerasyon. Dahil dito, ang mga nabubuhay na organismo ay umangkop upang makita ang mga pagbabago sa panlabas na kapaligiran at inayos ang kanilang mga prosesong pisyolohikal nang naaayon. Nangyari ito pangunahin sa ilalim ng impluwensya ng tatlong mga kadahilanan - ang pag-ikot ng Earth na may kaugnayan sa Araw, Buwan at mga bituin. Ang mga salik na ito, na nakapatong sa isa't isa, ay napagtanto ng mga buhay na organismo bilang isang ritmo, malapit, ngunit hindi eksaktong tumutugma sa isang 24 na oras na panahon. Ito ay isa sa mga dahilan para sa ilang paglihis ng endogenous biological rhythms mula sa eksaktong araw-araw na panahon. Ang mga endogenous rhythm na ito ay tinatawag circadian(mula sa Latin na circa - sa paligid at namatay - araw, araw), ibig sabihin, papalapit sa circadian ritmo.

U iba't ibang uri at kahit na sa iba't ibang mga indibidwal ng parehong species, ang circadian rhythms, bilang panuntunan, ay naiiba sa tagal, ngunit sa ilalim ng impluwensya ng tamang paghalili ng liwanag at kadiliman maaari silang maging katumbas ng 24 na oras. Kaya, kung lumilipad na mga squirrel (Pebromys volans) ay patuloy na pinananatili sa ganap na kadiliman, pagkatapos silang lahat ay nagising at Namumuno sila sa isang aktibong pamumuhay sa una nang sabay-sabay, ngunit sa lalong madaling panahon sa iba't ibang oras, at sa parehong oras ang bawat indibidwal ay nagpapanatili ng sarili nitong ritmo. Kapag naibalik ang tamang paghahalili ng araw at gabi, ang mga panahon ng pagtulog at pagpupuyat ng mga lumilipad na ardilya ay muling nagiging magkasabay. Kaya ang konklusyon ay ang panlabas na stimuli (ang pagbabago ng araw at gabi) ay kumokontrol sa mga likas na ritmo ng circadian, na naglalapit sa kanila sa isang 24 na oras na panahon.

Ang stereotype ng pag-uugali na tinutukoy ng circadian rhythm ay nagpapadali sa pagkakaroon ng mga organismo sa araw-araw na pagbabago sa kapaligiran. Kasabay nito, kapag ang mga halaman at hayop ay kumalat at natagpuan ang kanilang mga sarili sa mga heograpikal na kondisyon na may ibang ritmo ng araw at gabi, ang isang malakas na stereotype ay maaaring hindi kanais-nais. Ang mga kakayahan sa dispersal ng ilang uri ng mga buhay na organismo ay kadalasang nalilimitahan ng malalim na pag-aayos ng kanilang circadian rhythms.

Bilang karagdagan sa Earth at sa Araw, mayroong isa pang celestial body, ang paggalaw nito ay makabuluhang nakakaapekto sa mga nabubuhay na organismo ng ating planeta - ito ang Buwan. Ang iba't ibang mga tao ay may mga palatandaan na nagsasalita ng impluwensya ng Buwan sa pagiging produktibo ng mga pananim na pang-agrikultura, natural na parang at pastulan, at pag-uugali ng mga tao at hayop. Ang periodicity ay katumbas ng lunar month bilang isang endogenous na ritmo ay natukoy sa parehong terrestrial at mga organismo sa tubig. Kapag nauugnay sa ilang mga yugto ng Buwan, ang periodicity ay makikita sa pagkukumpulan ng isang bilang ng mga chironomid na lamok at mayflies, ang pagpaparami ng Japanese crinoids at palolo polychaete worm (Eunice viridis). Kaya, sa hindi pangkaraniwang proseso ng pagpaparami ng marine polychaete worm, palolo, na nakatira sa mga coral reef ng Karagatang Pasipiko, ang mga yugto ng buwan ay gumaganap ng papel ng isang orasan. Ang mga reproductive cell ng worm ay nag-mature isang beses sa isang taon sa humigit-kumulang sa parehong oras - sa isang tiyak na oras ng isang tiyak na araw, kapag ang Buwan ay nasa huling quarter. Bandang likod ang katawan ng uod, na puno ng mga selula ng mikrobyo, ay naputol at lumulutang sa ibabaw. Ang mga itlog at tamud ay inilabas at nangyayari ang pagpapabunga. Ang itaas na kalahati ng katawan, na natitira sa coral reef burrow, ay muling lumalaki ang ibabang kalahati na may mga sex cell sa susunod na taon. Ang mga pana-panahong pagbabago sa intensity ng liwanag ng buwan sa buong buwan ay nakakaapekto sa pagpaparami ng ibang mga hayop. Ang simula ng dalawang buwang pagbubuntis ng mga dambuhalang kahoy na daga ng Malaysia ay karaniwang nangyayari sa paligid ng buong buwan. Posible na ang maliwanag na liwanag ng buwan ay nagpapasigla sa paglilihi sa mga hayop na ito sa gabi.

Ang isang periodicity na katumbas ng lunar month ay natukoy sa isang bilang ng mga hayop sa mga reaksyon sa liwanag at mahina mga magnetic field, sa bilis ng oryentasyon. Iminungkahi na ang kabilugan ng buwan ay nagmamarka ng mga panahon ng pinakamataas na emosyonal na tuwa sa mga tao; 28 araw cycle ng regla ang mga kababaihan ay maaaring minana mula sa mga ninuno ng mga mammal, na ang temperatura ng katawan ay nagbago kasabay ng pagbabago ng mga yugto ng Buwan.

Tidal rhythms. Ang impluwensya ng Buwan ay pangunahing nakakaapekto sa buhay ng mga aquatic na organismo sa mga dagat at karagatan ng ating planeta at nauugnay sa mga pagtaas ng tubig, na may utang sa kanilang pag-iral sa magkasanib na atraksyon ng Buwan at Araw. Ang paggalaw ng Buwan sa paligid ng Earth ay humahantong sa katotohanan na mayroong hindi lamang araw-araw na ritmo ng mga pagtaas ng tubig, kundi pati na rin buwan-buwan. Ang pagtaas ng tubig ay umabot sa kanilang pinakamataas na taas humigit-kumulang isang beses bawat 14 na araw, kapag ang Araw at Buwan ay nakahanay sa Earth at may pinakamataas na epekto sa mga tubig sa karagatan. Ang ritmo ng mga pagtaas ng tubig ay pinakamalakas na nakakaapekto sa mga organismo na naninirahan sa mga tubig sa baybayin. Ang paghahalili ng mga ebbs at flow para sa mga buhay na organismo ay mas mahalaga dito kaysa sa pagbabago ng araw at gabi, sanhi ng pag-ikot ng Earth at ang hilig na posisyon ng axis ng earth. Ang buhay ng mga organismo na pangunahing naninirahan sa coastal zone ay napapailalim sa kumplikadong ritmo ng ebb and flow. Kaya, ang pisyolohiya ng isdang grunin, na naninirahan sa baybayin ng California, ay tulad na sa pinakamataas na pagtaas ng tubig sa gabi ay itinapon sila sa pampang. Ang mga babae, na ang kanilang mga buntot ay nakabaon sa buhangin, ay nangingitlog, pagkatapos ay pinataba sila ng mga lalaki, pagkatapos ay bumalik ang mga isda sa dagat. Habang bumababa ang tubig, ang mga fertilized na itlog ay dumaan sa lahat ng mga yugto ng pag-unlad. Ang pagpisa ng prito ay nangyayari pagkatapos ng kalahating buwan at nakatakdang mag-tutugma sa susunod na pagtaas ng tubig.

Pana-panahong dalas ay isa sa mga pinakakaraniwang phenomena sa buhay na kalikasan. Ang patuloy na pagbabago ng mga panahon, na dulot ng pag-ikot ng Earth sa paligid ng Araw, ay palaging nagpapasaya at nakakamangha sa mga tao. Sa tagsibol, ang lahat ng nabubuhay na bagay ay gumising mula sa mahimbing na pagtulog, habang ang niyebe ay natutunaw at ang araw ay sumisikat nang mas maliwanag. Pumutok ang mga buds at namumukadkad ang mga batang dahon, gumagapang ang mga batang hayop mula sa mga butas, ang mga insekto at ibon na bumabalik mula sa timog ay kumakaway sa hangin. Ang pagbabago ng mga panahon ay kapansin-pansing nangyayari sa mga mapagtimpi na klimang sona at hilagang latitude, kung saan ang kaibahan sa meteorolohikong mga kondisyon ng iba't ibang panahon ng taon ay lubhang makabuluhan. Ang periodicity sa buhay ng mga hayop at halaman ay ang resulta ng kanilang pag-angkop sa taunang pagbabago sa mga kondisyon ng meteorolohiko. Ito ay nagpapakita ng sarili sa pagbuo ng isang tiyak na taunang ritmo sa kanilang aktibidad sa buhay, na naaayon sa meteorolohiko ritmo. Kailangan sa mababang temperatura V panahon ng taglagas at sa init sa panahon ng lumalagong panahon ay nangangahulugan na para sa mga halaman ng mapagtimpi na mga latitude, hindi lamang ang pangkalahatang antas ng init ang mahalaga, kundi pati na rin ang tiyak na pamamahagi nito sa paglipas ng panahon. Kaya, kung ang mga halaman ay binibigyan ng parehong halaga ng init, ngunit ibinahagi nang iba: ang isa ay may mainit na tag-init at malamig na taglamig, at ang iba pang naaayon sa isang pare-pareho ang average na temperatura, pagkatapos normal na pag-unlad ay magiging sa unang kaso lamang, kahit na ang kabuuang halaga ng init sa parehong mga opsyon ay pareho.

Ang pangangailangan para sa mga halaman sa katamtamang latitud na humalili sa pagitan ng malamig at mainit na panahon sa buong taon ay tinatawag pana-panahong thermoperiodism.

Kadalasan ang mapagpasyang kadahilanan sa pana-panahong dalas ay ang pagtaas sa haba ng araw. Ang haba ng araw ay nag-iiba-iba sa buong taon: ang araw ay pinakamatagal na sumisikat sa summer solstice sa Hunyo, at ang pinakamaikling sa winter solstice sa Disyembre.

Maraming mga buhay na organismo ang may mga espesyal na mekanismo ng pisyolohikal na tumutugon sa haba ng araw at nagbabago ng kanilang pag-uugali nang naaayon. Halimbawa, habang ang haba ng araw ay 8 oras, ang pupa ng Saturnia butterfly ay natutulog nang mapayapa, dahil taglamig pa rin sa labas, ngunit sa lalong madaling araw ay humaba, espesyal. mga selula ng nerbiyos sa utak ng pupa nagsisimula silang mag-secrete ng isang espesyal na hormone na nagiging sanhi ng paggising nito.

Ang mga pana-panahong pagbabago sa fur coat ng ilang mammal ay natutukoy din ng kamag-anak na haba ng araw at gabi at may kaunti o walang epekto sa temperatura. Kaya, sa pamamagitan ng unti-unting artipisyal na pagbawas sa mga oras ng liwanag ng araw sa enclosure, ang mga siyentipiko ay tila ginaya ang taglagas at siniguro na ang mga weasel at stoats na iningatan sa pagkabihag ay binago ang kanilang kayumangging kasuotan sa tag-araw sa isang puting taglamig nang maaga.

Karaniwang tinatanggap na mayroong apat na panahon (tagsibol, tag-araw, taglagas, taglamig). Ang mga ecologist na nag-aaral ng mga komunidad ng mapagtimpi zone ay karaniwang nakikilala ang anim na panahon, na naiiba sa hanay ng mga species sa mga komunidad: taglamig, maagang tagsibol, huli ng tagsibol, unang bahagi ng tag-araw, huling bahagi ng tag-araw at taglagas. Ang mga ibon ay hindi sumusunod sa pangkalahatang tinatanggap na paghahati ng taon sa apat na panahon: ang komposisyon ng komunidad ng mga ibon, na kinabibilangan ng parehong mga permanenteng naninirahan sa isang partikular na lugar at mga ibon na gumugugol ng taglamig o tag-araw dito, ay nagbabago sa lahat ng oras, na ang mga ibon ay umaabot sa kanilang pinakamataas. mga numero sa tagsibol at taglagas sa panahon ng paglipat. Sa Arctic, sa katunayan, mayroong dalawang panahon: isang siyam na buwang taglamig at tatlong buwan ng tag-araw, kapag ang araw ay hindi lumubog sa kabila ng abot-tanaw, ang lupa ay natunaw at ang buhay ay nagising sa tundra. Habang lumilipat tayo mula sa poste patungo sa ekwador, ang pagbabago ng panahon ay natutukoy nang paunti-unti sa pamamagitan ng temperatura, at higit pa at higit pa sa pamamagitan ng halumigmig. Sa mga mapagtimpi na disyerto, ang tag-araw ay isang panahon kung kailan humihinto ang buhay at namumulaklak sa unang bahagi ng tagsibol at huling bahagi ng taglagas.

Ang pagbabago ng panahon ay nauugnay hindi lamang sa mga panahon ng kasaganaan o kakulangan ng pagkain, kundi pati na rin sa ritmo ng pagpaparami. Sa mga alagang hayop (baka, kabayo, tupa) at mga hayop sa natural na kapaligiran ng mapagtimpi zone, ang mga supling ay karaniwang lumilitaw sa tagsibol at lumalaki sa pinaka-kanais-nais na panahon, kapag ang karamihan pagkain ng halaman. Samakatuwid, ang ideya ay maaaring lumitaw na ang lahat ng mga hayop ay magparami sa tagsibol.

Gayunpaman, ang pagpaparami ng maraming maliliit na mammal (mice, vole, lemmings) ay kadalasang walang mahigpit na seasonal pattern. Depende sa dami at kasaganaan ng pagkain, ang pagpaparami ay maaaring mangyari sa tagsibol, tag-araw, at taglamig.

Sa kalikasan, ito ay sinusunod bilang karagdagan sa pang-araw-araw at pana-panahong mga ritmo .pangmatagalang dalas biological phenomena. Natutukoy ito sa pamamagitan ng mga pagbabago sa lagay ng panahon, ang likas na pagbabago nito sa ilalim ng impluwensya ng solar na aktibidad at ipinahayag sa pamamagitan ng paghahalili ng produktibo at payat na mga taon, mga taon ng kasaganaan o kakulangan ng mga populasyon.

Sa paglipas ng 50 taon ng mga obserbasyon, nabanggit ni D.I. Malikov ang limang malalaking alon ng mga pagbabago sa bilang ng mga hayop, o kasing dami ng mga solar cycle (Larawan 7.8). Ang parehong koneksyon ay ipinahayag sa mga paikot na pagbabago sa ani ng gatas, ang taunang pagtaas sa karne, lana sa tupa, pati na rin sa iba pang mga tagapagpahiwatig ng produksyon ng agrikultura.

Ang dalas ng mga pagbabago sa mga katangian ng influenza virus ay nauugnay sa solar activity.

Ayon sa forecast, pagkatapos ng medyo mahinahon na panahon tungkol sa trangkaso noong unang bahagi ng 80s. XX siglo Mula noong 2000, inaasahan ang isang matalim na pagtaas sa intensity ng pagkalat nito.

Mayroong 5-6- at 11-taon, pati na rin ang 80-90-taon o sekular na mga siklo ng solar na aktibidad. Ito ay nagbibigay-daan sa amin sa ilang lawak na ipaliwanag ang pagkakataon ng mga panahon ng mass reproduction ng mga hayop at paglago ng halaman na may mga panahon ng solar na aktibidad.

Ang mga ritmo ng circadian at circadian ay sumasailalim sa kakayahan ng katawan na makadama ng oras. Ang mekanismo na responsable para sa naturang pana-panahong aktibidad, ito man ay pagpapakain o pagpaparami, ay tinatawag na "biological clock." Ang kamangha-manghang katumpakan ng mga biological na orasan na kumokontrol sa buhay ng maraming halaman at hayop ay ang object ng pananaliksik ng mga siyentipiko. iba't-ibang bansa kapayapaan.

Tulad ng makikita mula sa mga kurba sa itaas, ang mga dahon ng munggo ay nalalanta sa gabi at muling tumutuwid sa araw. Ang iskedyul ng aktibidad ng mga daga ay binubuo ng sunud-sunod na alternating rectangular pits (araw - ang daga ay natutulog) at isang talampas (gabi - ang daga ay gising). Ang mga langaw sa bahay ay kadalasang napipisa mula sa kanilang mga pupae sa umaga. Ang adaptasyon na ito ay may malalim na ugat na kahit na sa ilalim ng mga kondisyon ng pare-parehong liwanag, temperatura at halumigmig, ang mga langaw ay nagpapanatili ng kanilang katangian na periodicity ng pag-uugali.

Maraming mga hayop - iba't ibang uri ng ibon, pagong, bubuyog, atbp. - naglalakbay sa kanilang mga paglalakbay makalangit na mga katawan. Tila na para dito kailangan mong magkaroon ng hindi lamang isang magandang memorya, na nagbibigay-daan sa iyo upang matandaan ang posisyon ng Araw o iba pang mga luminaries, ngunit din ng isang bagay tulad ng isang kronomiter, na nagpapakita kung gaano katagal ang Araw at mga bituin upang kumuha ng isang bagong lugar sa ang langit. Ang mga organismo na may ganoong panloob na biological na orasan ay may isa pang kalamangan - nagagawa nilang "maasahan" ang paglitaw ng mga regular na paulit-ulit na mga kaganapan at naghahanda nang naaayon para sa paparating na mga pagbabago. Kaya, ang kanilang panloob na orasan ay tumutulong sa mga bubuyog na lumipad patungo sa bulaklak na binisita nila kahapon, eksakto sa oras kung kailan ito namumulaklak. Ang bulaklak na binibisita ng bubuyog ay mayroon ding isang uri ng panloob na orasan, isang uri ng panloob na orasan na nagpapahiwatig ng oras ng pamumulaklak. Alam ng lahat ang tungkol sa pagkakaroon ng kanilang sariling biological na orasan. Pagkatapos magising ng ilang araw na sunud-sunod sa tunog ng alarm clock, mabilis kang masanay sa paggising dati, kaysa tatawagan niya. Ngayon ay may iba't ibang mga punto ng view sa likas na katangian ng biological na orasan, ang kanilang prinsipyo ng pagpapatakbo, ngunit isang bagay ang tiyak - sila ay talagang umiiral at laganap sa buhay na kalikasan. Ang ilang mga panloob na ritmo ay likas sa mga tao. Mga reaksiyong kemikal sa kanyang katawan mangyari, tulad ng ipinapakita sa itaas, na may isang tiyak na dalas. Kahit habang natutulog aktibidad ng kuryente Ang utak ng tao ay nagbabago tuwing 90 minuto.

Ang biological na orasan, ayon sa isang bilang ng mga siyentipiko, ay isa pang kadahilanan sa kapaligiran na naglilimita sa aktibidad ng mga nabubuhay na nilalang. Ang libreng pagpapakalat ng mga hayop at halaman ay nahahadlangan hindi lamang ng mga hadlang sa kapaligiran, sila ay nakatali sa kanilang tirahan hindi lamang sa pamamagitan ng kumpetisyon at symbiotic na mga relasyon, ang mga hangganan ng kanilang mga hanay ay natutukoy hindi lamang sa pamamagitan ng mga adaptasyon, ngunit ang kanilang pag-uugali ay kinokontrol din nang hindi direkta, sa pamamagitan ng panloob Ang biological na orasan, ang paggalaw ng mga malalayong celestial na katawan.

Mga panahon Ito ang mga panahon na naiiba sa panahon at temperatura. Nagbabago sila depende sa taunang cycle. Ang mga halaman at hayop ay mahusay na umaangkop sa mga pana-panahong pagbabagong ito.

Mga Panahon sa Lupa

Sa tropiko, hindi kailanman napakalamig o napakainit; mayroon lamang dalawang panahon: ang isa ay basa at maulan, ang isa ay tuyo. Malapit sa ekwador (ang imaginary midline) ito ay mainit at mahalumigmig sa buong taon.

Ang mga temperate zone (sa labas ng tropiko) ay may tagsibol, tag-araw, taglagas at taglamig. Karaniwan, kapag mas malapit ka sa North o South Pole, mas malamig ang tag-araw at mas malamig ang taglamig.

Pana-panahong pagbabago sa mga halaman

Ang mga berdeng halaman ay nangangailangan ng sikat ng araw at tubig upang bumuo ng mga sustansya at lumago. Lumalaki ang mga ito sa tagsibol at tag-araw o sa tag-araw. Nakayanan nila ang taglamig nang iba o dry time ng taon. Maraming halaman ang may tinatawag na panahon ng pahinga. Maraming mga halaman ang nag-iipon ng mga sustansya sa mga makapal na bahagi na matatagpuan sa ilalim ng lupa. Ang kanilang bahagi sa itaas ng lupa namatay, ang halaman ay nagpapahinga hanggang sa tagsibol. Ang mga karot, sibuyas at patatas ay mga uri ng halamang nag-iimbak ng sustansya na ginagamit ng mga tao.

Tulad ng oak at beech malaglag ang kanilang mga dahon sa taglagas dahil doon ay hindi sapat sikat ng araw para sa pagbuo sa mga dahon sustansya. Sa taglamig sila ay nagpapahinga, at sa tagsibol ay lilitaw ang mga bagong dahon sa kanila.

Mga evergreen na puno laging natatakpan ng mga dahon na hindi nalalagas. Upang matuto nang higit pa tungkol sa mga punong evergreen at nalalagas na dahon.

Ang ilang mga evergreen na puno, tulad ng pine at spruce, ay may mahaba at manipis na dahon na tinatawag na mga karayom. Marami sa mga evergreen na puno ay tumutubo sa malayo sa hilaga, kung saan maikli at malamig ang tag-araw at malupit ang taglamig. Sa pamamagitan ng pagpapanatili ng kanilang mga dahon, maaari silang magsimulang lumaki sa sandaling dumating ang tagsibol.

Ang mga disyerto ay kadalasang napakatuyo, kung minsan ay walang ulan, at kung minsan ay may napakaikling tag-ulan. Ang mga buto ay tumutubo at namumunga ng mga bagong sanga lamang sa panahon ng tag-ulan. Ang mga halaman ay namumulaklak at gumagawa ng mga buto nang napakabilis. Nag-iipon sila ng mga sustansya

Pana-panahong pagbabago sa mga hayop

Ang ilang mga hayop, tulad ng mga reptilya, ay binabawasan ang kanilang aktibidad at natutulog upang makaligtas sa malamig o tagtuyot. Kapag umiinit na sila ay bumabalik aktibong larawan buhay. Iba ang pag-uugali ng ibang mga hayop, mayroon silang sariling mga paraan ng pag-survive sa panahon ng malupit na panahon.

Ang ilang mga hayop, tulad ng dormous, ay natutulog sa buong taglamig. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na hibernation. Kumakain sila sa buong tag-araw, nag-iipon ng taba upang sa taglamig ay makatulog sila nang hindi kumakain.

Karamihan sa mga mammal at ibon ay nagsilang ng kanilang mga anak sa tagsibol, kapag mayroong maraming pagkain sa lahat ng dako, kaya mayroon silang oras upang lumaki at lumakas bago ang taglamig.

Maraming hayop at ibon ang nagsasagawa ng mahabang paglalakbay, na tinatawag na migrasyon, sa mga lugar kung saan mas maraming pagkain bawat taon. Halimbawa, ang mga swallow ay gumagawa ng mga pugad sa Europa sa tagsibol at lumilipad sa Africa sa taglagas. Sa tagsibol, kapag ito ay naging napakatuyo sa Africa, sila ay bumalik.

Ang Caribou (tinatawag na reindeer sa Europa at Asya) ay lumilipat din, na ginugugol ang kanilang mga tag-araw sa Arctic Circle. Ang malalaking kawan ay kumakain ng damo at iba pang maliliit na halaman kung saan natutunaw ang yelo. Sa taglagas, lumilipat sila sa timog sa lugar ng evergreen na kagubatan at kumakain ng mga halaman tulad ng lumot at lichen na nasa ilalim ng niyebe.

Ang tugon ng mga organismo sa mga pana-panahong pagbabago sa haba ng araw ay tinatawag na photoperiodism. Ang pagpapakita nito ay hindi nakasalalay sa tindi ng pag-iilaw, ngunit sa ritmo lamang ng paghahalili ng madilim at liwanag na mga panahon ng araw.

Ang photoperiodic reaction ng mga buhay na organismo ay may malaking adaptive na kahalagahan, dahil ito ay tumatagal ng isang malaking halaga ng oras upang maghanda para sa nakakaranas ng hindi kanais-nais na mga kondisyon o, sa kabaligtaran, para sa pinaka matinding aktibidad sa buhay. Ang kakayahang tumugon sa mga pagbabago sa haba ng araw ay nagsisiguro ng maagang mga pagbabago sa pisyolohikal at pagbagay ng cycle sa mga pana-panahong pagbabago sa mga kondisyon. Ang ritmo ng araw at gabi ay gumaganap bilang isang senyas ng paparating na mga pagbabago sa mga kadahilanan ng klimatiko na may isang malakas na direktang epekto sa isang buhay na organismo (temperatura, kahalumigmigan, atbp.). Hindi tulad ng iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran, ang ritmo ng pag-iilaw ay nakakaapekto lamang sa mga tampok ng pisyolohiya, morpolohiya at pag-uugali ng mga organismo na pana-panahong mga adaptasyon sa kanilang ikot ng buhay. Sa matalinghagang pagsasalita, ang photoperiodism ay reaksyon ng katawan sa hinaharap.

Bagama't nangyayari ang photoperiodism sa lahat ng malalaking sistematikong grupo, hindi ito katangian ng lahat ng species. Maraming mga species na may neutral na photoperiodic na tugon, kung saan ang mga pagbabago sa physiological sa cycle ng pag-unlad ay hindi nakasalalay sa haba ng araw. Ang ganitong mga species ay maaaring bumuo ng iba pang mga paraan ng pag-regulate ng ikot ng buhay (halimbawa, winterization sa mga halaman), o hindi nila kailangan ang tumpak na regulasyon nito. Halimbawa, kung saan walang binibigkas na mga pagbabago sa panahon, karamihan sa mga species ay hindi nagpapakita ng photoperiodism. Ang pamumulaklak, pamumunga at pagkamatay ng mga dahon sa maraming mga tropikal na puno ay pinahaba sa paglipas ng panahon, at parehong mga bulaklak at prutas ay matatagpuan sa puno sa parehong oras. Sa mga mapagtimpi na klima, ang mga species na mabilis makumpleto ikot ng buhay at halos hindi matatagpuan sa isang aktibong estado sa panahon ng hindi kanais-nais na mga panahon ng taon, hindi rin nagpapakita ng mga photoperiodic na reaksyon, halimbawa, maraming ephemeral na halaman.

Mayroong dalawang uri ng photoperiodic response: short-day at long-day. Ito ay kilala na ang haba ng liwanag ng araw, bilang karagdagan sa oras ng taon, ay nakasalalay sa heograpikal na lokasyon ng lugar. Ang mga short-day species ay nabubuhay at lumalaki pangunahin sa mababang latitude, habang ang long-day species ay nabubuhay at lumalaki sa mga mapagtimpi at mataas na latitude. Sa mga species na may malawak na hanay, ang mga hilagang indibidwal ay maaaring magkaiba sa uri ng photoperiodism mula sa mga timog. Kaya, ang uri ng photoperiodism ay isang ekolohikal, at hindi isang sistematikong katangian ng mga species.

Sa pang-araw na mga halaman at hayop, ang pagtaas ng mga araw ng tagsibol at unang bahagi ng tag-araw ay nagpapasigla sa mga proseso ng paglago at paghahanda para sa pagpaparami. Ang pag-ikli ng mga araw ng ikalawang kalahati ng tag-araw at taglagas ay nagdudulot ng pagsugpo sa paglago at paghahanda para sa taglamig. Kaya, ang frost resistance ng clover at alfalfa ay mas mataas kapag ang mga halaman ay lumago sa maikling araw kaysa sa mahaba. Ang mga punong tumutubo sa malapit na mga lungsod ilaw sa daan, ang araw ng taglagas ay lumalabas na pinahaba, bilang isang resulta, ang pagbagsak ng mga dahon ay naantala at mas madalas silang nakalantad sa frostbite.

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga halaman sa maikling araw ay lalong sensitibo sa photoperiod, dahil ang haba ng araw sa kanilang tinubuang-bayan ay kaunti lamang ang pagkakaiba-iba sa buong taon, at ang mga pana-panahong pagbabago sa klima ay maaaring maging lubhang makabuluhan. Sa mga tropikal na species, inihahanda sila ng photoperiodic response para sa tagtuyot at tag-ulan. Ang ilang uri ng palay sa Sri Lanka, kung saan ang kabuuang taunang pagbabago sa haba ng araw ay mas mababa sa isang oras, ay nakakakuha ng kahit minutong pagkakaiba sa liwanag na ritmo, na tumutukoy kung kailan sila namumulaklak.

Ang photoperiodism ng mga insekto ay maaaring hindi lamang direkta, ngunit din hindi direkta. Halimbawa, sa fly root ng repolyo, ang diapause ng taglamig ay nangyayari sa pamamagitan ng impluwensya ng kalidad ng pagkain, na nag-iiba depende sa physiological state ng halaman.

Ang haba ng panahon ng liwanag ng araw, na nagsisiguro sa paglipat sa susunod na yugto ng pag-unlad, ay tinatawag na kritikal na haba ng araw para sa yugtong ito. Habang tumataas ang latitude, tumataas ang kritikal na haba ng araw. Halimbawa, ang paglipat sa diapause ng apple budworm sa latitude na 32° ay nangyayari kapag ang liwanag ng araw ay 14 na oras, 44°-16 na oras, 52°-18 na oras. Ang kritikal na haba ng araw ay kadalasang nagsisilbing hadlang sa latitudinal paggalaw ng mga halaman at hayop at ang kanilang pagpapakilala .

Ang photoperiodism ng mga halaman at hayop ay isang namamana na fixed, genetically determined property. Gayunpaman, ang reaksyon ng photoperiodic ay nagpapakita lamang ng sarili sa ilalim ng isang tiyak na impluwensya ng iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran, halimbawa, sa isang tiyak na hanay ng temperatura. Sa ilalim ng isang tiyak na kumbinasyon ng mga kondisyon sa kapaligiran, ang natural na dispersal ng mga species sa hindi pangkaraniwang mga latitude ay posible, sa kabila ng uri ng photoperiodism. Kaya, sa mataas na bulubunduking tropikal na mga rehiyon mayroong maraming pang-araw na mga halaman na katutubong sa mapagtimpi na klima.

Para sa mga praktikal na layunin, ang haba ng liwanag ng araw ay binago kapag nagtatanim ng mga pananim sa saradong lupa, kinokontrol ang tagal ng pag-iilaw, pinapataas ang produksyon ng itlog ng mga manok, at kinokontrol ang pagpaparami ng mga hayop na may balahibo.

Ang average na pangmatagalang panahon ng pag-unlad ng mga organismo ay pangunahing tinutukoy ng klima ng lugar; ito ay sa kanila na ang mga reaksyon ng photoperiodism ay inangkop. Ang mga paglihis mula sa mga petsang ito ay tinutukoy ng mga kondisyon ng panahon. Kapag nagbago ang lagay ng panahon, maaaring magbago ang timing ng mga indibidwal na yugto sa loob ng ilang partikular na limitasyon. Ito ay lalo na binibigkas sa mga halaman at poikilothermic na hayop.’ Kaya, ang mga halaman na hindi nakakuha ng kinakailangang halaga epektibong temperatura, ay hindi maaaring mamulaklak kahit na sa ilalim ng mga kondisyon ng photoperiod na nagpapasigla sa paglipat sa isang generative na estado. Halimbawa, sa rehiyon ng Moscow, ang mga puno ng birch ay namumulaklak sa karaniwan sa Mayo 8 kapag ang kabuuan ng epektibong temperatura ay naipon sa 75 °C. Gayunpaman, sa taunang mga paglihis, ang oras ng pamumulaklak nito ay nag-iiba mula Abril 19 hanggang Mayo 28. Ang mga homeothermic na hayop ay tumutugon sa mga kondisyon ng panahon sa pamamagitan ng pagbabago ng pag-uugali, mga petsa ng nesting, at paglipat.

Ang pag-aaral ng mga pattern ng pana-panahong pag-unlad ng kalikasan ay isinasagawa ng isang espesyal na inilapat na sangay ng ekolohiya - phenology (literal na pagsasalin mula sa Greek - ang agham ng phenomena).

Ayon sa bioclimatic law ng Hopkins, na hinango niya kaugnay ng mga kondisyon ng North America, ang timing ng pagsisimula ng iba't ibang seasonal phenomena (phenodate) ay naiiba sa average ng 4 na araw para sa bawat antas ng latitude, para sa bawat 5 degree ng longitude at para sa 120 m ng altitude, i.e. Ang higit pang hilaga, silangan at mas mataas ang lupain, mas huli ang simula ng tagsibol at mas maaga ang simula ng taglagas. Bilang karagdagan, ang mga petsa ng phenological ay nakasalalay sa mga lokal na kondisyon (kaluwagan, pagkakalantad, distansya mula sa dagat, atbp.). Sa Europe, ang timing ng pagsisimula ng mga seasonal na kaganapan ay nagbabago para sa bawat antas ng latitude hindi ng 4, ngunit ng 3 araw. Sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga punto sa mapa na may parehong mga phenodate, ang mga isoline ay nakuha na sumasalamin sa harap ng pag-usad ng tagsibol at ang simula ng susunod na seasonal phenomena. Malaki ang kahalagahan nito para sa pagpaplano ng maraming gawaing pang-ekonomiya, sa partikular na gawaing pang-agrikultura.