晝夜活動節律

晝夜活動節律

晝夜活動節律是指動物對各種環境條件晝夜變化的一種綜合性適應,它是近代生物學研究中一個十分活躍的領域,也是生態學、生理學、行為學、生物化學等許多學科的交叉領域。 幾乎所有的生物都有晝夜活動節律,動物因晝夜活動節律的不同有晝行性動物與夜行性動物之分。不同種類的動物具有各自的晝夜活動節律,並與季節、氣象等變化密切相關。 在森林中,白晝有許多鳥類活動,但一到夜裡,鳥類幾乎都處於停止活動狀態。但一些鶚類開始活動,使群落的晝夜相迥然不同。水體中的許多浮遊動物在每天中午陽光最強時,就沉到水的深處,當黑夜來臨時,這些浮遊動物又回遊到水的上層來吃浮游植物或彼此互相為食;到了太陽上升時,它們又下沉到底層。垂直回遊的距離隨種類而異,原生動物只上升幾厘米,而大型動物可能上升好幾米。

概念

晝夜活動節律是指動物對各種環境條件晝夜變化的一種綜合性適應,包括對光、溫度、濕度等非生物條件和食物條件、種內關係和天敵等種間關係這些生物因素的適應。各種生物的晝夜活動節律都具有其本身的特點,也就是具有各自對外界環境條件綜合適應的特點。

特點

晝夜活動節律在自然生活中很常見,如大多數鳥類,在白天特別活躍,稱為晝行性動物;另一些動物如蝙蝠和許多其他哺乳類,只有夜間活動,稱為夜行性動物;還有一些動物如蠅,只在拂曉或黃昏時活動,稱為曉暮行性動物。

大多數鳥類、哺乳類中的黃鼠、旱獺、松鼠和許多靈長類屬晝行性動物。但在哺乳類中也有很多是夜行性的動物,如夜猴、家鼠、刺蝟等。爬行類中的壁虎也是夜行性的,而蜥蜴卻是晝行性的。然而,夜行性動物中多數也不是整夜都活動的。許多種類往往有兩個活動高峰,一個在夜幕剛降臨時,另一個則是在破曉之前,其中前一高峰更明顯,午夜是其活動低落時期,這就是晨昏性動物。

動物的活動與靜止交替出現的晝夜活動節律,往往也伴隨著其代謝水平高低的變化和體溫變化。一般說來,夜行性動物的代謝水平在夜間高於白天,夜間的體溫也略高一些;而晝行性動物的情況則與之相反。另外,許多生理指標也具有晝夜活動節律性,如脈搏、尿量、嗜伊紅性白血球、腎上腺皮質酮等。

根據昆蟲晝夜活動節律,可將昆蟲分為日出性昆蟲和夜出性昆蟲。在白天活動的昆蟲稱為日出性昆蟲,如蝶類、蜻蜓、步甲等;夜間活動的昆蟲稱為夜出性昆蟲,如絕大多數的蛾類。那些只在弱光下活動的昆蟲稱為弱光性昆蟲,如蚊子等常在黃昏或黎明時活動。

由於自然界中晝夜長短是隨季節變化的,所以許多昆蟲的活動節律也表現出明顯的季節性。多化性昆蟲各世代對晝夜變化的反應也不相同,明顯地表現於遷移、滯育、交配、生殖等方面。

與外界環境的關係

光、溫度、濕度等生態因子都具有明顯的周期性,其中最重要的是日周期、月周期或潮汐周期、季周期或年周期。日周期是由於地球自轉引起的,它形成了白晝與黑夜的交替。生物是在具有這種種周期性的地球上進化和發展的,因而,在生物的生命活動中形成各種生物節律是必然的。動物的晝夜活動節律是一種複雜的生物學現象。光通過光照周期和晝夜活動節律影響動物繁殖、換毛(羽)等等。光照強弱還能影響動物結構,如眼鏡猴、飛鼠、小家鼠、蛤蚧等陸生夜行動物及生活於深海的魚類,眼睛呈球形、突出眶外,有利於弱光下行動,而在更深的海里,因無光,分布的動物眼睛變小,甚至退化消失。光質也會對動物產生影響,如受光質影響,海洋中不同水層的動物體色不同。

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