Вплив температури на організми

Температура  це найважливіший з факторів, що лімітують. Межами толерантності для будь-якого виду є максимальна і мінімальна летальні температури. Якщо не брати до уваги деякі унікальні виключення, всі живі організми здатні існувати при температурі між 0 і 50С, що обумовлено властивостями протоплазми клітин.

В оптимальному інтервалі температур організми почуваються комфортно, активно розмножуються, і чисельність популяції зростає. Крайні ділянки діапазону толерантності по відношенню до температури є ділянками зниженої життєдіяльності  організми почуваються пригнічено. У разі виходу температури за межі діапазону толерантності організми потрапляють в зону смерті і гинуть.

Адаптаційні процеси у тварин по відношенню до температури призвели до появи тварин, температура тіла яких змінюється зі зміною температури навколишнього середовища (пойкілотермні тварини), і тварин з постійною температурою тіла, що не залежить від температури зовнішнього середовища (Гомойотермниє тварини). До перших відносяться земноводні, плазуни, комахи та ін. До других  ссавці (в тому числі і людина), що мають температуру тіла 36  37С, і птиці з температурою тіла близько 40С.

Активне життя при негативних температурах можуть вести тільки Гомойотермниє тварини. Пойкілотермні хоча і витримують значні негативні температури, але при цьому втрачають рухливість. Температура порядку + 40С, хоча і нижче температури згортання білка, але для більшості тварин є граничною.

Не менше значення температура грає в житті рослин. При підвищенні температури на 10 інтенсивність фотосинтезу збільшується в два рази, але лише до +30  35С, потім його інтенсивність падає, і при +40  45С фотосинтез взагалі припиняється. При 50С більшість наземних рослин гинуть, що пов'язано з інтенсифікацією дихання рослин при підвищенні температури, а потім його припиненням при 50С. Температура впливає і на перебіг кореневого харчування у рослин: цей процес можливий лише, коли температура грунту на всмоктуючих ділянках на кілька градусів нижче температури наземної частини рослини.

Існують морфологічні і фізіологічні за своєю природою способи адаптації живих організмів до високих або низьких температур. Як приклади морфологічного способу адаптації у рослин можна згадати, що у деяких видів рослин нирки залишаються вище поверхні снігового покриву, тому вони захищені від морозів покривними лусочками. Інші рослини взимку втрачають всю надземну рослинну масу і ховають свої нирки в бульбах, цибулинах або кореневищах, треті є однорічними рослинами, що відмирають з настанням холодів; виживають при цьому лише їх насіння або спори.

Прикладом морфологічної адаптації до температурних умов у тварин є т.зв. правило Бергмана. у теплокровних тварин середній розмір тіла у особин більше у популяцій, що живуть в більш холодних частинах ареалу поширення виду.

Але в житті тварин набагато більшу роль відіграє фізіологічна адаптація до температурних умов, найпростішим прикладом якої є акліматизація  фізіологічне пристосування до занадто високих температур або холоду. Наприклад, для боротьби з перегрівом у цілого ряду тварин використовується збільшення випаровування з поверхні тіла; боротьба з переохолодженням у пойкілотермних тварин здійснюється шляхом часткового зневоднення організму або накопичення спеціальних речовин, що знижують точку замерзання води.

Більш радикальними формами захисту від холоду є міграція в тепліші краї або впадіння в сплячку на зимовий період. В останньому випадку температура тіла знижується майже до нуля, при цьому сповільнюється метаболізм, а значить, і витрати поживних речовин.

Більшість тварин взимку знаходиться в неактивному стані, а комахи  взагалі в нерухомому, коли зупиняється всякий розвиток. Це явище носить назву діапаузи.

Але багато тварин помірних широт в зимовий період ведуть активний спосіб життя (вовки, олені, зайці), а деякі навіть розмножуються (королівські пінгвіни).