Ritmul biologic la animale

Ritmul biologic (gr.rhytmos -  număr, măsură,  cadenţă) – oscilare ciclică  a caracterului  şi a intensităţii  proceselor şi fenomenelor biologice.

La organisme  vii exprimă caracterul  ciclic al proceselor ritmice, dintre care unele aproape coincid cu  ciclurile geofizice. Timpul necesar unui sistem pentru un ciclu complet se numeşte perioadă a ritmului biologic; starea acestui sistem  la un moment dat de timp – fază a ritmului biologic. Numărul de cicluri într-o unitate de timp constituie  frecvenţa ritmului biologic, iar abaterea maximă a oscilaţiilor de la normă – amplitudinea ritmului biologic.

După durata oscilaţiilor, ritmurile „ecologice” sau „adaptive” se împart în ritmuri zilnice,   diurne, lunare (selenice) şi sezoniere. Ele  determină  coincidenţa fazelor de intensificare a  proceselor metabolice  din organism, a  activităţii  generale şi specifice cu condiţiile externe favorabile pentru activitatea vitală  şi invers – diminuarea intensităţii fenomenelor biologice cu condiţiile nefavorabile.

De obicei, ritmurile  biologice au cicluri scurte, care durează de la unităţi de secunde până la minute, iar uneori – ore întregi. Ciclurile zilnice deseori nu coincid  cu cele  diurne. Astfel, în activitatea unor organe (inimă,  intestin etc.) amplitudinea ritmurilor din  timpul zilei diferă de cea din timpul  nopţii. Ritmurile biologice depind de condiţiile  externe, de  exemplu, activitatea şi repausul, amplificarea şi diminuarea schimbului de substanţe sunt  condiţionate de devierile de temperatură,  umiditate etc.

Cunoaşterea  mecanismelor de adaptare a ritmurilor biologice asigură elaborarea unor  metode de  control şi prevenirea urmărilor nefavorabile ale deplasării şi migrării.

Ca şi la plante, în viaţa animalelor se înregistrează anumite ritmuri biologice, determinate de variaţiile unor factori abiotici care se repetă la intervale regulate de timp.

Animalele au un ritm de viaţă legat de alternanţa zilelor şi a nopţilor, deci un ritm circadian. Majoritatea lor îşi desfăşoară activitatea ziua: se mişcă, îşi caută hrana, se înmulţesc. Noaptea stau

în repaus. Acestea sunt animalele diurne (vrabia, albina, guşterul, piţigoiul, vulpea, veveriţa).

Vrabia Albina Guşterul

Piţigoiul Vulpea Veveriţa

Alte animale sunt active noaptea. Acestea sunt animale nocturne (ariciul, liliacul, şoarecele, cucuveaua, privighetoarea).

Ariciul Liliacul Şoarecele

Cucuveaua Privighetoarea

Ţânţarul şi fluturele cap de mort sunt animale active numai seara; ele sunt animale crepusculare.

Ţânţarul Fluturele cap de mort

Animalele au şi un ritm de viaţă legat de alternanţa anotimpurilor, deci un ritm sezonier.Cerbii şi vulpile coboară iarna din zonele mai înalte ale munţilor, în zonele mai joase, unde clima

este mai puţin aspră, iar hrana se găseşte mai uşor. Peştii migratori se deplasează din mări în bancuri şi depun icrele de obicei în fluvii sau râuri.

Sturion Icre negre

Uneori, ei parcurg distanţe foarte mari. La noi în ţară, sturionii migrează din Marea Neagră la gurile Dunării, unde îşi depun icrele negre.

Multe animale, o dată cu venirea iernii, îşi încetinesc funcţiile organismului. Ele fie hibernează, fie intră într-un somn de iarnă.

Aricii, melcii, liliecii, amfibienii, reptilele sunt animale care hibernează. În timpul hibernării ele nu se mişcă, nu se hrănesc, iar bătăile inimii şi respiraţia sunt rare,

temperatura corpului scade (in jur de 5oC).Ursul, bursucul, veveriţele, cârtiţele, hârciogii, albinele intra într-un somn de iarna. Funcţiile lor metabolice sunt puţin modificate, iar temperatura corpului scade doar cu câteva

grade. Dacă sunt deranjate, animalele amorţite se trezesc, unele se trezesc din cand în când pentru a se

hrăni cu proviziile strânse în timpul verii.Cele mai multe mamifere sunt active iarna şi au, ca adaptare, corpul acoperit cu o blană mai deasă

decât în timpul verii.Peştii (crapul, şalăul, somnul) pe timp de iarnă, ca adaptare stau în gropile mâloase de pe fundul

apei şi nu se hrănesc.În regiunile deşertice şi în cele în care există un anotimp secetos şi unul ploios multe specii de

animale (de exemplu unii amfibieni) cad într-un somn asemănător cu somnul de iarnă numit somn de vară. Animalele devin active numai în anotimpul ploios.

Unele animale, în anumite perioade ale anului, se deplasează la distanţe mari, de obicei în grup, pentru găsirea hranei, a unor locuri de iernat sau pentru reproducere. Aceste deplasări în spaţiu se numesc migraţii.

Berzele, rândunelele, gâştele şi raţele sălbatice sunt păsări migratoare, care pleacă toamna spre tarile calde si se intorc primavara pentru cuibarit.

Ele parcurg distanţe mari, ziua orientându-se după soare, iar noaptea după stele.

Migrarea păsărilor

Migrarea păsărilor reprezintă mutarea în masă a acestora, din unele ținuturi în altele, în anumite epoci ale anului, în vederea reproducerii și în căutarea unor condiții prielnice de trai.

Avantaje ale migrăriiLatitudinea sudică oferă păsărilor o vreme mai bună în timpul iernii. De asemenea acolo se poate

găsi hrană mai multă pentru păsările insectivore și frugivore, hrană ce nu este prezentă în latitudinea nordică în timpul iernii. De ce însă păsările nu rămân definitiv la tropice? În timpul verii, la tropice ziua durează 12 ore, pe când în latitudinile nordice, până la 16 ore, sau chiar mai mult. Astfel, păsările au mai mult timp să construiască cuiburile și să strângă hrană pentru puii lor, hrană ce trebuie să asigure o creștere de 15 ori a masei puiului în 3 săptămâni. Astfel, verile nordice oferă păsărilor condi ții mai bune de reproducere și mai multă hrană, de aceea migrarea înapoi către nord se mai numește migrare de reproducere.

Stimulii fiziologiciMigrarea este considerată de unii cercetători unul din cele mai complexe bioritmuri din lumea

animală. Activitatea migrațională a păsării este controlat de un ceas intern, ce lucrează pe un ritm aproximativ in acelasi an.

Migrarea către sudMigrarea către sud este condiționată de hormonii eliberați în timpul toamnei. Eliberarea acestor

hormoni este condiționată de mai mulți factori. Astfel, fotoperidiocitatea, scăderea temperaturii, apariția maselor de aer rece afectează sistemul nervos simpatic al păsării și hipotalamusul eliberează o serie de hormoni, ce alertează ceasul intern al păsării și îi spune că e timpul să migreze spre sud.

Migrarea către nordCauzele, care determină migrarea spre nord, sunt mai complicate. Deoarece zilele au aceeași

lungime și aceeași temperatură la sud, cauzele migrării către nord nu sunt aceleași ca și pentru migrarea la sud. Sunt mai multe ipoteze în privința motivelor migrării. Cea mai plauzibilă susține că ceasul intern al păsării, la o anumită perioadă de timp după migrarea în sud, este alertat de prezența unor hormoni sexuali și pasărea se duce la nord în vederea reproducerii.

De ce migrează păsările?Principalele motive ale migrării păsărilor sunt:oferta de hrană variată cu anotimpurile,căutarea

celui mai potrivit loc pentru cuibărit, fuga din fața inamicilor naturali și evitarea suprapopulării. Durata și distanța parcursă cu ocazia migrării este însă diferită. Unele păsări migrează zilnic: nopțile și le petrec în centrul orașului, unde este mai cald decât la periferie.Alte păsări,care cuibăresc în emisfera nordică, observă că toamna zilele devin mai scurte și mai reci, scade ritmul de creștere al plantelor și oferta de hrană. De aceea migrează spre Sud. Primăvara, în locurile de iernat temperatura crește și scade umiditatea, astfel încât păsările doresc să se întoarcă în regiunile mai reci. Dacă găsesc un teritoriu cu climă potrivită și hrană suficientă,clocesc acolo,iar toamna următoare migrează din nou spre Sud.

OrientareaMulte păsări migrează în stoluri și se presupune că păsările mai în vârstă și mai experimentate

zboară în față,arătându-le drumul celor mai tinere. Astfel cunoștințele referitoare la drumul ce trebuie parcurs se transmit,într-o oarecare măsură, din generație în generație. Unele păsări migrează însă singure. Ele oare de unde știu încotro trebuie să se îndrepte și cum să ajungă acolo? Se poate concluziona,că unele păsări se nasc cu un fel de instinct ce le indică în ce direcție să zboare. În navigație, multă vreme omul s-a ghidat după soare și stele.Păsările care se ghidează după soare,trebuie să-și modifice permanent ceasul intern în funcție de poziția acestuia, pentru a stabili cu exactitate direcția de urmat. Bineînțeles, în acest sistem de orientare trebuie să ia în considerație și mișcarea soarelui. Păsările care zboară noaptea folosesc în același fel stelele, drept urmare bolta cerească le servește drept hartă. În afară de aceasta, păsările se folosesc și de câmpul magnetic al Pământului în stabilirea direcției. Dacă o pasăre își folosește în timpul zborului busola internă,mai târziu își va aduce aminte din ce direcție a sosit și este capabilă să se întoarcă exact în același loc. Probabil recunoaște și anumite puncte de reper de pe uscat,cu ajutorul cărora își formează un fel de hartă proprie. Este posibil ca unele păsări să se poată orienta și cu ajutorul mirosului: mirosurile recepționate din diferite direcții le pot aduce în legătură cu locurile lor de trai. Este posibil și ca sunetele neobișnuite să le fie de folos. Majoritatea păsărilor se orientează combinând aceste posibilități.

Specii de păsări călătoareSe presupune că rândunica este cea mai cunoscută pasăre călătoare.De regulă este privită ca

vestitorul primăverii, când revine din regiunile sudice ale Africii în Europa Centrală. Până la venirea toamnei,când pleacă din nou spre Sud, rândunelele cresc două generații de pui. Asemeni rudei sale,

lăstunul de casă, rândunica este capabilă să zboare pe distanțe mari datorită corpului aerodinamic,suplu și aripilor înguste și arcuite.

RândunicaPăsările mai grele, cum ar fi berzele, trebuie să depună un efort mai mare pentru acest zbor.

Tocmai din acest motiv, se străduiesc ca în timpul migrației să parcurgă distanțe cât mai mari prin planare. În timpul zborului de toamnă, dinspre Europa spre Africa, prin intermediul curenților ascendenți calzi se pot ridica ușor,din ce în ce mai sus. Pentru multe păsări, Europa Centrală reprezintă cel mai sudic punct al migrării.

BerzeleLebăda pitică de exemplu, migrează din zonele de clocit ale Siberiei de Nord, până la malul Mării

Nordice. Păsările migratoare nu le întâlnim doar în emisfera nordică,dar deoarece la Sud de Ecuator suprafața uscată este mult mai mică, numărul lor este redus, fiindcă au mai puține locuri pentru clocit. Cel mai departe pe linia malului migrează chira arctică. Cuibărește la Polul Nord și iernează în Africa de Sud, America de Sud și Antarctica; aceasta înseamnă că parcurge anual 35 de mii de kilometri.

Comportamentul antemigraționalÎnainte de migrare, păsările își măresc masa. Unele păsări mici chiar își dublează masa. Păsările

depozitează atâta grăsime, încât să fie îndeajuns pentru zboruri neîntrerupte de câteva zile. La păsările mici se arde câte 0.5 grame pe oră de zbor.