Для чего животным нужно тепло

Адаптация к климатическим условиям

Животные обладают высокой адаптивной способностью к изменению климата в их среде обитания. Их терморегуляторные механизмы позволяют им выживать в условиях экстремальных температур, морозов и знойного жаркого климата. Климатические адаптации животных различаются в зависимости от местности, степени давления климатических факторов, образа жизни и даже пола.

Например, животные, обитающие в холодных климатах, могут иметь более плотную шерсть, подшерсток, жирные отложения и увеличенные размеры. Эти адаптации позволяют им поддерживать достаточно тепла, чтобы выжить в холодных условиях. В свою очередь, животные, обитающие в жарких условиях, могут иметь более тонкую и редкую шерсть, потовые железы или даже жаберные карманы для повышения эффективности теплоотдачи.

Некоторые животные выбирают для жизни определенные климатические зоны в зависимости от своих привычных условий обитания, например, нарвалы, которые предпочитают оставаться в постоянно замерзающем водоеме, таком как залив в Канаде и Аляске. Или кенгуру, которые обитают в жарком субтропическом климате Австралии, и привыкли залегать на тенистых местах в период жары и исполнять все свои активности на холодном воздухе ночью или рано утром.

Таким образом, адаптация к климатическим условиям является важным стратегическим ресурсом животных для выживания. Эти адаптации могут проходить путем эволюционных изменений, генетических мутаций и поведенческих адаптаций организмов к новой среде продолжительного времени.

Характеристика теплокровных животных

В целом, теплокровные животные характеризуются следующим:

• У них быстрый, постоянно включенный обмен веществ, который потребляет много энергии и выделяет много тепла. По этой причине температура тела этих животных обычно превышает температуру окружающей среды.
• Температура их тела не зависит от окружающей среды, т.е. они могут сохранять тепло зимой или при отсутствии солнечного света, или прохладу на летнем солнце. Для этого у них есть собственные механизмы организма (что не означает, что они также не пытаются обеспечить себе облегчение, изменяя условия окружающей среды).
• Более высокая степень метаболической активности позволяет им иметь более сложные и энергоемкие внутренние органы (например, мозг) и, следовательно, требовать большего и более постоянного питания по сравнению с холоднокровными животными.
• У них постоянная температура тела, в диапазоне от 37 °C (у млекопитающих) до 40 °C (у птиц). Это означает, что они не становятся вялыми на холоде, как холоднокровные животные, и что их физиологические процессы (дыхание, пищеварение и т.д.) оптимальны.

Роль света в жизни человека

Солнечный свет в жизни человека имеет как прямое, так и косвенное значение. Благодаря ему мы можем ориентироваться в пространстве, используя зрение. Свет дает нам возможность познавать окружающий мир, контролировать и координировать движения.

Как вам уже известно, солнечный свет способствует синтезу в организме витамина D, который отвечает за усвоение кальция и фосфора. При недостатке этого витамина нарушается рост и развитие человека. В детском возрасте дефицит витамина D приводит к развитию рахита.

Солнечный свет (особенно ультрафиолетовые лучи) оказывает губительное действие на многие болезнетворные бактерии и грибки, расположенные на коже или на слизистых оболочках, поэтому считается естественным антисептиком. Он помогает избавиться от ряда инфекционных заболеваний — это защитная функция.

Самочувствие и душевное состояние человека также зависят от солнечных лучей. Сравните свои ощущения в пасмурную и солнечную погоду. Недостаток света приводит к ухудшению настроения, апатии и депрессии. Жизнь без света или с его минимальным количеством может привести к D-авитаминозу, снижению иммунитета и ослаблению организма, в результате чего понижается сопротивляемость простудным и иным заболеваниям. Кроме того, уменьшается работоспособность и ухудшается общее состояние. В то же время чересчур яркий свет вреден, так как может вызывать неврозы и проблемы со зрением.

Солнечная энергия используется человеком как в повседневной жизни, так и в промышленности. В быту многие люди используют солнечную энергию для того, чтобы подогреть воду, отопить дом.

В промышленности используют солнечные батареи, которые собраны из фотоэлементов. Преобразование световой энергии в электрическую в фотоэлементах основано на фотоэлектрическом эффекте, возникающем при воздействии на них солнечного излучения. Транспорт также способен приходить в движение при помощи солнечных батарей — некоторые электромобили заряжаются при помощи света.

Проверим знания

    Ключевые вопросы

1. Объясните энергетическую роль света в жизни животных. 2. Назовите характерные адаптации животных, ведущих ночной или сумеречный образ жизни. 3. Какова роль света в жизни человека?

    Сложные вопросы

1. Из приведенного перечня животных выберите представителей, имеющих неразвитые или слабо развитые глаза: лемур, крот, долгопят, сова, червь дождевой, слепыш, лягушка, планария.Укажите среду их обитания.

2. Чем объясняется способность ночных животных видеть добычу и неспособность пчел видеть красный цвет? 3. У морских рыб, обитающих на разных глубинах, строение глаз не одинаковое. У большинства рыб толщи воды глаза очень крупные. У глубоководных рыб глаза маленькие или совсем отсутствуют. Объясните причину таких различий.

Индивидуальное домашнее задание. Проведите наблюдения за реакцией животных, обитающих в вашей местности, на смену дня и ночи. Сравните их по периодам активности и распределите на группы по образу жизни.

Животные, живущие в холодной среде

Чем холоднее становится, тем больше кислорода требуется для сжигания топлива для тепла. Животные, живущие в холодных условиях, хорошо изолированы – мех и жир могут значительно снизить более низкую критическую температуру. Песец, одетый в свой зимний мех, удобно отдыхает в окружающей среде при температура –50ºC без увеличения скорости метаболизма в состоянии покоя.
У эскимосской собаки может быть нагретость тела 38 ° C, а запястная область передней конечности -14 ° C, а подушечки ног остывают до -0 ° C.
Полые волосы также полезны для сохранения тепла. Они встречается у Вилорогой антилопы, копытного с ровными пальцами, и позволяют ей оставаться в открытых и ветреных местах при температуре намного ниже 0° C.
Белый медведь сочетает в себе полые волосы, слой жира толщиной до 11 см и черную кожу, чтобы создать превосходную изоляционную машину. Каждый волосок
действует как волоконно-оптический кабель, проводя согревающий ультрафиолетовый свет к поглощающей тепло черной коже. Этот механизм нагрева настолько эффективен, что белые медведи скорее перегреются, чем остынут, что частично объясняет их тяжеловесность.

У многих животных также есть поведенческие паттерны, предназначенные для минимизации потерь тепла. Кто-то сворачивается в клубок, кто-то ищет укрытия.
Стада оленей или лосей ищут вершины хребтов или южные склоны.

Примеры теплокровных животных

Люди, которые также являются теплокровными, поддерживают постоянную температуру на уровни около 37° C. Большинство млекопитающих, крупных и маленьких, а также птиц — гомойотермные.

Все приматы (включая, людей), кошачьи (тигры, гепарды, львы, домашние кошки и др.), грызуны (крысы, бобры, бурундуки и др.), сумчатые (кенгуру), куньи (барсуки и выдры), однопроходные (утконосы), морские млекопитающие (киты, тюлени, моржи, ламантины, дельфины и др.), собаки, свиньи, слоны и многие другие являются теплокровными.

Однако, некоторые виды птиц не относятся к гомойотермным животным. Более того, млекопитающие, такие как летучие мыши, крысы, кроты и ехидны, не являются ни теплокровными, ни холоднокровными.

Животные, живущие в жаркой среде

Животные, живущие в жаркой среде, могут терять много тепла. Испарение способствует потере тепла, но имеет нежелательный побочный эффект – теряется драгоценная вода.
Мелкие животные могут зарываться в землю, чтобы избежать высоких температур на поверхности земли.

В Аризонской пустыне, США, большинство грызунов зарываются на глубину. Большой размер является преимуществом в предотвращении перегрева, поскольку площадь
поверхности относительно больше, чем объем тела.
Многие пустынные млекопитающие приспособлены к высоким температурам. Млекопитающее отряда даманов имеет верхнюю критическую температуру 41ºC. Верблюды , антилопы орикс, канна и газель — температура их тела значительно колеблется в течение 24-часового периода, падая примерно до 35 ° C к рассвету и поднимаясь до более чем 40° C в конце дня. При нагретости окружающей среды 45ºC выдержанной в течение 12 часов в экспериментальных условиях, орикс нагревается выше 45° C и оставает в течение 8 часов, не повредив животное. Такие животные имеют специализированную систему циркуляции, которая помогает им пережить такой чрезмерный перегрев. У некоторых животных температура тела колеблется на 3-4 ° C в течении дня (до максимума 40 ° C), так чтобы ценная энергия не тратилась впустую на поддержание постоянной температуры тела. Если им нужно остыть, они уходят в нору или принимают позу, которая уменьшает воздействие солнечного света.

Роль тепла для животных

Slide 13

Как ведут себя в ветреную холодную погоду антарктической зимой пингвины? Они сбиваются в плотные группы и внутри них укрывают детенышей (рис. 30). Такой способ поведения позволяет удерживать внутри группы чуть более высокий уровень температуры и спасать себя и свое потомство от ледяного ветра. Рис. 30. Группа пингвинов защищается от ветра

Slide 14

В климате Крайнего Севера мелкие птицы стараются при ночёвке так упрятать свои выступающие части тела — голову, ноги, — что превращаются в маленькие пушистые комочки. А нечаянно высунутая голова может сразу понизить температуру тела на несколько градусов.

Slide 15

Как охлаждаются теплокровные животные в жару? Выделение тепла усиливается при обдуве всего тела или поверхности дыхательных органов. Собака, когда ей жарко, открывает рот и высовывает язык. Испарение жидкости снижает температуру тела. У птиц дыхательная система с легочными мешками предназначена для дыхания и газообмена, но еще она участвует в обдуве внутренних органов, в освобождении от излишнего тепла.

Slide 16

Повторение: Для чего животному нужно тепло?Каковы источники тепла для холоднокровных и теплокровных животных?Как животные реагируют на понижение и повышение температуры в среде обитания?

Примеры теплокровных животных

У верблюдов более высокий предел толерантности к теплу тела, чем у других млекопитающих.

Примерами теплокровных животных являются:

• Собаки и другие каниды, такие как гиены и шакалы. Эти четвероногие животные, как в домашних домашних , так и в диких видах, являются теплокровными существами, которые в условиях сильного нагрева тела прибегают к характерному пыхтению с высунутым языком, чтобы выпустить водяной пар и охладить себя.
• Люди. Как и организм других млекопитающих, человек имеет различные инструменты для борьбы с колебаниями температуры тела. Например, при повышении температуры окружающей среды организм выделяет пот для охлаждения кожи путем испарения, а кровеносные сосуды расширяются для выделения тепла; в то время как при холоде кровеносные сосуды втягиваются для сохранения тепла тела, а тело дрожит для выработки мышечного тепла и сжигания жира в качестве альтернативного источника химической энергии.
• Верблюды и дромедары. Эти верблюдообразные типичны для жаркого, засушливого климата, например, жарких тропических пустынь, и имеют более высокий предел переносимости тепла телом, чем другие млекопитающие, чтобы задержать потоотделение и не потерять жизненно важные жидкости. Такая динамика позволяет им выдерживать очень экстремальные условия, а также иметь большие запасы жира в горбе, которые они могут использовать в холодных условиях.
• Кошки и другие кошачьи, такие как львы, пумы и рыси. В дополнение к терморегуляционным признакам, которые эти животные разделяют с другими млекопитающими, кошки обладают способностью утолщать или истончать свой мех в зависимости от условий окружающей среды. Таким образом, в холодную погоду они набирают мех и способствуют удержанию тепла тела, а в жаркую погоду теряют мех, чтобы охладить поверхность тела.
• Киты. Эти крупные морские млекопитающие могут подолгу нырять в глубокие океанские воды благодаря большой емкости легких, а также запасам жира, которые позволяют им поддерживать расход метаболической энергии (и, следовательно, тепло тела), несмотря на то, что они находятся вдали от солнца в холодных темных водах.

Другими примерами теплокровных животных являются:

• Куры и домашняя птица.
• Приматы, макаки и обезьяны.
• PC30H хищные птицы и падальщики, такие как кондоры, грифы, ястребы и другие.
• Свиньи, крупный рогатый скот, овцы и козы.
• Антилопы, лоси, олени и лани.
• W99ZH носороги слоны бегемоты
• Реи, страусы и крупные нелетающие птицы.
• Крысы, хомяки и грызуны всех видов.
• Совы и другие ночные птицы.
• Другие водные млекопитающие, такие как тюлени, морские львы, дельфины

Значение света для ориентации животных в пространстве

Видимое солнечное излучение необходимо животным для зрительной ориентации в среде обитания. Именно лучи солнечного света способствовали развитию зрения у многих организмов. Рассеянные, отраженные от окружающих предметов лучи, воспринимаемые органами зрения животных, дают им значительную часть информации о внешнем мире. Однако способность к объемному видению зависит от угла расположения глаз и от степени перекрывания их полей зрения. Объемное зрение характерно для человека, приматов, некоторых птиц — сов, соколов, орлов, грифов. Животные, у которых глаза расположены по бокам головы, имеют плоскостное зрение.

Для подавляющего большинства наземных и водных животных с дневной, сумеречной или ночной активностью зрение является основным приспособлением для ориентации при разных условиях освещенности. Летучие мыши вылетают на охоту после заката солнца, а днем спят. Ежи охотятся в сумерки и ночью. Лемуры и совы, если их разбудить днем, совершенно беспомощны. Сумеречный или ночной образ жизни часто приводит к гипертрофии (чрезмерному увеличению) глаз. Большие глаза, способные улавливать ничтожные доли света, свойственны лемурам, долгопятам, совам, большинству представителей семейства кошачьих.

!  Это интересно

Ночной или дневной образ жизни являются совокупностью врожденных рефлексов, которые срабатывают даже при случайном изменении чередования света и темноты. Например, во время солнечного затмения все животные начинают вести себя, как ночью: ночные насекомые (тараканы, сверчки, комары) проявляют свою обычную активность, а дневные (бабочки, мухи, пчелы), наоборот, приостанавливают свою деятельность на время затмения, а после него возобновляют.

Понятие видимого света в некоторой мере условно по отношению к животным, так как их виды сильно различаются по способности воспринимать лучи солнечного спектра разной длины волны. Для человека область восприятия видимых лучей располагается от фиолетовых до темно-красных. Некоторые змеи могут видеть в инфракрасном (тепловом) диапазоне и охотиться на теплокровных животных ночью, когда разница температуры поверхности тела животных и окружающей среды максимальна. В результате эти виды змей способны воспринимать окружающий мир в двух диапазонах электромагнитных волн: в видимом свете (как и большинство животных) и в инфракрасном. Среди рыб способностью видеть под водой в инфракрасном диапазоне обладают пираньи, охотящиеся на зашедших в воду теплокровных животных. Среди насекомых инфракрасным зрением обладают комары, что позволяет им с большой точностью находить наиболее насыщенные кровеносными сосудами участки тела добычи.

Для пчел видимая часть спектра сдвинута в более коротковолновую область. Они воспринимают как цветовые значительную часть ультрафиолетовых лучей, но не различают красных. Возникновение яркоокрашенных цветков покрытосеменных растений также связано с особенностями зрительного аппарата опылителей и, в конечном счете, со световым режимом среды.

Животные ориентируются с помощью зрения во время дальних перелетов и миграций. Птицы с поразительной точностью выбирают направление полета, преодолевая иногда тысячи километров от гнездовий до мест зимовок. Материалами опытов и наблюдений доказано, что при таких дальних перелетах птицы частично ориентируются по солнцу и звездам, то есть астрономическим источникам света.

Недостатки гомойотермии

Так как температура тела у теплокровных животных остается стабильной, они являются идеальными хозяевами для жизни многих паразитов, таких как черви, или микроорганизмы, включая бактерии и вирусы, многие из которых могут вызвать смертельные заболевания.

Поскольку гомойотермные животные выделяют собственное тепло, важным фактором является соотношение массы к площади поверхности тела. Большая масса тела производит больше тепла, а большая поверхность тела используется для охлаждения летом или в более жаркой среде обитания, например, огромные уши у слонов. Поэтому теплокровные животные не могут быть такими маленькими, как холоднокровные насекомые.

Мне нравится3Не нравится

Холод и поведение животных

Холодная климатическая среда оказывает существенное влияние на поведение животных. В условиях низких температур многие виды животных принимают различные стратегии адаптации, чтобы справиться с холодом и обеспечить свою выживаемость.

Одной из наиболее распространенных стратегий адаптации к холодному климату является миграция. Некоторые виды животных выбираются в более теплые регионы на зиму, чтобы избежать неблагоприятных условий. Другие животные принимают сезонные изменения в своем поведении, замедляя метаболизм и впадая в зимнюю спячку или зимнюю спячку.

Некоторые виды животных развивают физические адаптации к холодной среде. Например, многие животные, обитающие в арктических регионах, имеют толстый слой подкожного жира или меховое покрытие, которые помогают им сохранять тепло и защищать от холода. Кроме того, некоторые виды покрывают свои тела толстым слоем воздуха или снежного покрова, что также способствует сохранению тепла.

В холодных условиях найти пищу может быть сложно, поэтому многие животные развивают стратегии по поиску и сохранению пищи. Некоторые виды запасают запасы пищи на зиму, например, хорьки и бурундуки. Другие животные, такие как волки и лисицы, охотятся в группах и используют различные стратегии, чтобы поймать добычу.

Интересно, что холодная среда может также влиять на социальное поведение животных. Например, в некоторых видовых группах наблюдается формирование гаремных систем, где один самец контролирует несколько самок. Такая организация группы помогает эффективно использовать ресурсы и сократить конкуренцию в условиях ограниченного доступа к пище и убежищу.

В целом, холодная климатическая среда является важным фактором, определяющим поведение и стратегии выживания различных видов животных. Изучение этих адаптаций помогает нам лучше понять, как животные взаимодействуют с окружающей средой и могут адаптироваться к изменяющимся климатическим условиям.

Что такое теплокровные животные?

Теплокровные животные – это те, которые способны поддерживать температуру своего тела относительно постоянной, независимо от условий среды, в которой они находятся. Их также называют гомеотермами, поскольку они поддерживают внутренний гомеостаз , то есть внутреннее тепловое равновесие. В этом они отличаются от холоднокровных животных, которые зависят от окружающей среды для обогрева или охлаждения

Это различие известно как терморегуляция. Так, например, холоднокровные животные обычно выходят на солнце, чтобы согреться, а теплокровные животные имеют собственные физиологические и телесные стратегии сохранения тепла, такие как дрожь, потоотделение, расширение или сужение кровеносных сосудов, одышка и так далее. К теплокровным животным относятся млекопитающие и птицы, включая человека

Однако, когда мы говорим о теплокровных животных, мы фактически имеем в виду три различных аспекта терморегуляции, которые присутствуют у большинства этих животных:

• Эндотермия. Это способность поддерживать внутреннюю температуру в стабильном диапазоне благодаря такой динамике, как одышка, расширение сосудов, дрожь или сжигание жира.
• Гомеотермия. Состоит в потреблении химической энергии из пищи для поддержания температуры тела значительно выше температуры окружающей среды.
• Тахиметаболизм. Это способность поддерживать метаболизм на высоком уровне (т.е. потреблять много энергии и вырабатывать много тепла ), несмотря на то, что животное находится в состоянии покоя. Другими словами, метаболизм всегда включен.

Важно понимать, что хотя животные традиционно делятся на холоднокровных и теплокровных, современные исследования показали, что это не простое и полное разделение. В действительности эти категории работают как крайние точки спектра в терморегуляции. То есть, у животных может быть больше или меньше стратегий адаптации к изменениям температуры окружающей среды: некоторые из них являются телесными стратегиями, некоторые – экологическими, а большинство – комбинацией обоих

То есть, у животных может быть больше или меньше стратегий адаптации к изменениям температуры окружающей среды: некоторые из них являются телесными стратегиями, некоторые – экологическими, а большинство – комбинацией обоих

Презентация 8 класса на тему: «Презентация на тему: «теплопередачи в животном и растительном мире» Учеников 8а класса Новикова Валерия Неколенко Дарьи Воронцовой Лизы.». Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:

1

Презентация на тему: «теплопередачи в животном и растительном мире» Учеников 8а класса Новикова Валерия Неколенко Дарьи Воронцовой Лизы

2

Теплопередача в растительном мире Температура нижнего слоя воздуха и поверхностного слоя почвы имеет большое значение для развития растений. В прилегающем к Земле слое воздуха и верхнем слое почвы происходит непрерывное изменение температуры. Днём почва поглощает больше тепла и нагревается, ночью, наоборот, охлаждается. На нагревание и охлаждение её влияет присутствие растительности. Так, тёмная вспаханная почва сильнее нагревается лучами, но быстрее и охлаждается, чем почва, покрытая растительностью.

3

На теплообмен между почвой и воздухом влияет также погода. В ясные, безоблачные ночи почва сильно охлаждается – излучение от почвы беспрепятственно уходит в пространство. В такие ночи ранней весной возможны заморозки на почве. Если же погода облачная, то облака закрывают Землю и играют роль своеобразных экранов, защищающих почву от потери тепла путём излучения.

4

Одним из средств повышения температуры участка почвы и припочвенного воздуха служат парники, которые позволяют полнее использовать излучение Солнца. Участок почвы, обычно несколько углублённый, покрывают стеклянными рамами. Стекло хорошо пропускает видимые солнечные лучи, которые, попадая на тёмную почву, нагревают её. Но стекло препятствует остыванию приземного воздуха, потому что плохо пропускает невидимые тепловые лучи, испускаемые поверхностью Земли. Т.о., стёкла парников действуют как «ловушка» тепла. Внутри парников температура выше, чем на незащищённом грунте примерно на 10°С.

5

Чтобы выжить в более холодных климатических условиях, деревья выработали способность сбрасывать на зиму листву. Эти деревья зимой спят. Их корни перестают забирать из почвы влагу, а между черенком листа и веткой образуется пробка. Кора дерева утолщается и самой толстой становится с северной стороны.

6

Животные научились приспосабливаться к годичным изменениям в природе. Шкура большинства животных покрыта густой шерстью и подшерстком. Это самая надежная защита от переохлаждения организма зимой и перегрева — жарким летом. Между волосками шерсти находится значительное количество воздуха, который не может участвовать в конвекции, и обладая малой теплопроводностью, предотвращает зимой потери телом животного. Теплопередачи в животном мире Снежный барс

7

Все млекопитающие летом делают запасы питательных веществ к зиме, в основном в виде жира. Небольшие зверьки не могут нагулять столько жира, чтобы его запаса хватило на всю зиму, поэтому либо перебираются в теплые края, либо погружаются в сон на всю зиму. киты к зиме нагуливают слой жира толщиной в 50см и массой почти в пол веса животного. Жир обладает плохой теплопроводностью, поэтому киты не мёрзнут в арктических морях. Горбатый кит

8

Для защиты от повышенной солнечной радиации многие насекомые, мелкие земноводные и пресмыкающиеся имеют более тёмную пигментацию, чем их сородичи, населяющие низины. Пигментация поглощает коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Кроме того, тёмные пигменты поглощают больше тепла и нагревают тело. Так, тёмную окраску имеют альпийская саламандра (европейское земноводное) и тасманийский металловидный сцинк небольшая ящерица. Оба этих животных являются живородящими и, следовательно, минуют уязвимую стадию откладывания яиц. Черная альпийская саламандра