Суточность - Diurnality

Страусы дневные, но могут быть активными в залитый лунным светом ночи

Суточность это форма растения или поведение животных характеризуется активностью во время дневное время, с периодом спать или другое бездействие в ночь. Обычное прилагательное, используемое для обозначения дневной активности, - «дневной». Время активности животного зависит от множества факторов окружающей среды, таких как температура, способность собирать пищу с виду, риск нападения хищников и время года. Дневность - это цикл активности в течение 24-часового периода; циклические действия, называемые циркадные ритмы эндогенные циклы, не зависящие от внешних сигналов или факторов окружающей среды. Животные активны во время сумерки находятся сумеречный, активные в ночное время ночной образ жизни, а животные, активные в спорадическое время как днем, так и ночью, катемерный.

Растения, которые распускают цветы в дневное время, считаются дневными, а те, которые цветут в ночное время, - ночными. Время раскрытия цветка часто связано со временем, когда опылители собирают пищу. Например, подсолнухи открыт в течение дня для привлечения пчел, а цветущий по ночам цереус открывается ночью, чтобы привлечь большие сфинкс мотылек.

У животных

Бородатый дракон, дневная рептилия

Многие виды животных классифицируются как дневные, то есть они активны в течение дня и неактивны или имеют периоды отдыха в ночное время.[1] Обычно классифицируемые дневные животные включают: млекопитающие, птицы, и рептилии.[2][3][4] Большинство приматов ведут дневной образ жизни.[5] Научная классификация суточной жизни животных может оказаться сложной задачей, помимо очевидного повышения уровня активности в дневное время.[6]

Эволюция суточной нормы

Шимпанзе, дневная обезьяна

Изначально большинство животных вели дневной образ жизни, но адаптации, позволившие некоторым животным вести ночной образ жизни, помогли многим, особенно млекопитающим, добиться успеха.[7] Это эволюционное движение к ночному образу жизни позволило им лучше избегать хищников и получать ресурсы с меньшей конкуренцией со стороны других животных.[8] Это произошло с некоторыми адаптациями, с которыми сегодня живут млекопитающие. Зрение было одним из самых сильно пострадавших органов чувств при переключении с дневного на ночной образ жизни, и это можно увидеть с помощью биологического и физиологического анализа стержневых ядер из глаз приматов.[8] Это включает в себя потерю двух из четырех опсинов колбочек, которые помогают цветному зрению, заставляя многих млекопитающих дихроматы.[8] Когда первые приматы снова стали вести дневной образ жизни, улучшилось зрение, включая трехцветный Цветовое зрение стало очень выгодным, сделав дневное и цветовое зрение адаптивными чертами подобиеобразные, который включает людей.[8] Исследования с использованием анализа распределения хроматина стержневых ядер из разных глаз обезьян показали, что переходы между суточным и ночным образом жизни происходили несколько раз в пределах клонов приматов, причем переход на суточный образ жизни был наиболее распространенным.[8]

Тем не менее, сегодня дневной образ жизни, кажется, снова появляется у многих видов других животных, включая мелких млекопитающих-грызунов, таких как нильская травяная крыса, золотая мантийная белка и рептилии.[7][4] В частности, гекконы, которые, как считалось, ведут ночной образ жизни, продемонстрировали множество переходов к дневному образу жизни, причем около 430 видов гекконов теперь проявляют дневную активность.[4] При таком количестве зарегистрированных суточных видов были проведены сравнительные аналитические исследования с использованием более новых линий гекконов для изучения эволюции суточного хода. Учитывая, что для линий гекконов насчитывается около 20 переходов, это показывает важность суточной активности.[4] Факторами являются сильные воздействия окружающей среды, такие как изменение климата, риск нападения хищников и конкуренция за ресурсы.[4] На примере гекконов считается, что такие виды, как Mediodactylus amictopholis живущие на больших высотах перешли на дневной режим, чтобы получать больше тепла в течение дня и, следовательно, экономить больше энергии, особенно при более низких сезонных температурах.[4]

Свет

Свет - один из наиболее определяющих факторов окружающей среды, определяющих характер активности животного.[5] Фотопериод или цикл «светло-темнота» определяется географическим положением, при этом дневное время связано с большим количеством окружающего света, а ночное время - с небольшим окружающим светом.[5] Свет - одно из самых сильных влияний супрахиазматическое ядро (SCN), который является частью гипоталамус в мозге, который контролирует циркадный ритм у большинства животных. Это то, что определяет, ведет ли животное дневной образ жизни или нет.[9] SCN использует визуальную информацию, такую ​​как свет, для запуска каскада гормонов, которые выделяются и воздействуют на многие физиологические и поведенческие функции.[7]

Свет может оказывать мощное маскирующее воздействие на циркадный ритм животного, что означает, что он может «маскировать» или влиять на внутренние часы, изменяя характер активности животного, временно или в течение длительного времени, если подвергаться воздействию достаточного количества света в течение длительного периода времени. время.[7][2] Маскировка может называться либо положительной маскировкой, либо отрицательной маскировкой, при которой она либо увеличивает дневную активность животных, либо снижает активность ночных животных, соответственно.[2] Это можно изобразить, если подвергнуть разные виды грызунов одним и тем же фотопериодам. Когда дневная нильская травяная крыса и ночная мышь подвергаются одинаковому фотопериоду и интенсивности света, у травяной крысы наблюдается повышенная активность (положительное маскирование) и снижение активности внутри мыши (отрицательное маскирование).[2]

Было показано, что даже небольшое изменение освещения в окружающей среде влияет на активность млекопитающих. Наблюдательное исследование, посвященное активности ночных обезьян-сов в Гран Чако в Южной Америке показали, что увеличение количества лунного света в ночное время повышает уровень их активности в течение ночи, что приводит к снижению дневной активности.[5] Это означает, что для этого вида окружающий лунный свет отрицательно коррелирует с дневной активностью.[5] Это также связано с поведением обезьян в поисках пищи, так как, когда ночи были практически без лунного света, это влияло на способность обезьян эффективно добывать корм, поэтому они были вынуждены быть более активными днем ​​в поисках пищи.[5]

Другие воздействия окружающей среды

Показано, что суточный образ жизни является эволюционным признаком многих видов животных, причем суточный образ жизни в основном вновь появляется во многих линиях. Другие факторы окружающей среды, такие как температура окружающей среды, доступность пищи и риск нападения хищников, могут влиять на то, будет ли животное эволюционировать, чтобы вести дневной образ жизни, или, если их влияние будет достаточно сильным, затем замаскировать их циркадный ритм, изменив характер их активности на дневной.[5] Все три фактора часто связаны друг с другом, и животные должны быть в состоянии найти баланс между ними, чтобы выжить и процветать.

Было показано, что температура окружающей среды влияет на ночных животных и даже переводит их на дневной образ жизни, поскольку это способ сохранить метаболическую энергию.[10][1] Ночные животные часто испытывают энергетический недостаток из-за того, что наиболее активны в ночное время, когда температура окружающей среды ниже, чем днем, и поэтому они теряют много энергии в виде тепла тела.[10] Согласно гипотезе циркадной термоэнергетики (CTE), животные, которые тратят больше энергии, чем получают (через пищу и сон), будут более активными в световом цикле, то есть более активными днем.[10] Это было показано в исследованиях, проведенных на маленьких ночных мышах в лабораторных условиях. Когда их поместили в сочетание достаточного количества холода и голода, они перешли на дневной образ жизни посредством временного переключения ниши, что и было ожидаемо.[10] Другое аналогичное исследование, в котором участвовали энергетически сложные мелкие млекопитающие, показало, что дневной режим наиболее полезен, когда животное имеет защищенное место для отдыха, что снижает потерю тепла.[1] В обоих исследованиях был сделан вывод о том, что ночные млекопитающие меняют характер своей активности на более дневной при энергетическом стрессе (из-за потери тепла и ограниченной доступности пищи), но только тогда, когда хищничество также ограничено, а это означает, что риски хищничества меньше, чем риск замерзания или замерзания. До смерти голодный.[1][10]

В растениях

Многие растения ведут дневной или ночной образ жизни в зависимости от периода времени, когда наиболее эффективные опылители, то есть насекомые, посещают растение. Большинство покрытосеменных растений посещают различные насекомые, поэтому цветок приспосабливает свои фенология наиболее эффективным опылителям. Таким образом, эффективность относительных дневных или ночных видов насекомых влияет на дневной или ночной характер опыляемых ими растений, вызывая в некоторых случаях корректировку циклов открытия и закрытия растений.[11] Например, баобаб опыляется летучими мышами и начинает цвести ближе к вечеру; цветы умирают в течение суток.[12]

В технологических операциях

Услуги, которые чередуются между высокой и низкой загрузкой в ​​дневном цикле, описываются как дневные. Многие веб-сайты имеют наибольшее количество пользователей днем ​​и мало используются ночью, или наоборот. Планировщики операций могут использовать этот цикл для планирования, например, обслуживания, которое необходимо выполнить, когда на веб-сайте меньше пользователей.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Винне, Винсент ван дер; Гортер, Jenke A .; Riede, Sjaak J .; Хижина, Рулоф А. (1 августа 2015 г.). «Дневная жизнь как стратегия энергосбережения: энергетические последствия переключения временных ниш у мелких млекопитающих». Журнал экспериментальной биологии. 218 (16): 2585–2593. Дои:10.1242 / jeb.119354. ISSN  0022-0949. PMID  26290592.
  2. ^ а б c d Шубони, Дорела Д .; Cramm, Shannon L .; Ян, Лили; Раманатан, Чидамбарам; Cavanaugh, Breyanna L .; Нуньес, Антонио А .; Смейл, Лаура (2014). «Острое воздействие света на мозг и поведение дневных Arvicanthis niloticus и ночных Mus musculus». Физиология и поведение. 138: 75–86. Дои:10.1016 / j.physbeh.2014.09.006. ЧВК  4312475. PMID  25447482.
  3. ^ Уорд, Майкл П .; Алесси, Марк; Бенсон, Томас Дж .; Чиаваччи, Скотт Дж. (2014). «Активная ночная жизнь дневных птиц: экстерриториальные набеги и образцы ночной активности». Поведение животных. 88: 175–184. Дои:10.1016 / j.anbehav.2013.11.024. S2CID  53175677.
  4. ^ а б c d е ж Гэмбл, Тони; Гринбаум, Эли; Джекман, Тодд Р .; Бауэр, Аарон М. (1 августа 2015 г.). «В свет: суточная жизнь гекконов менялась несколько раз». Биологический журнал Линнеевского общества. 115 (4): 896–910. Дои:10.1111 / bij.12536. ISSN  0024-4066. В архиве из оригинала 25 марта 2018 г.. Получено 25 марта 2018.
  5. ^ а б c d е ж грамм Фернандес-Дуке, Эдуардо (1 сентября 2003 г.). «Влияние лунного света, температуры окружающей среды и доступности пищи на дневную и ночную деятельность совообразных обезьян (Aotus azarai)». Поведенческая экология и социобиология. 54 (5): 431–440. Дои:10.1007 / s00265-003-0637-9. ISSN  0340-5443. S2CID  32421271.
  6. ^ Рефинетти, Р. (1 июля 2006 г.). «Изменчивость суточного возраста лабораторных грызунов». Журнал сравнительной физиологии А. 192 (7): 701–714. Дои:10.1007 / s00359-006-0093-x. ISSN  0340-7594. PMID  16421752. S2CID  4450067.
  7. ^ а б c d Смейл, Ли, Нуньес (2003). «Ежедневная жизнь млекопитающих: некоторые факты и пробелы». Журнал биологических ритмов. 18 (5): 356–366. Дои:10.1177/0748730403256651. PMID  14582852. S2CID  23670047.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ а б c d е Иоффе, Борис; Пайхль, Лев; Хендриксон, Анита; Леонхардт, Генрих; Соловей, Ирина (1 марта 2014 г.). «Дневной и ночной образ жизни у приматов: анализ с точки зрения стержневых фоторецепторных ядер». Эволюционная биология. 41 (1): 1–11. Дои:10.1007 / s11692-013-9240-9. ISSN  0071-3260. S2CID  15356355.
  9. ^ Шале, Этьен (1 декабря 2007 г.). «Мини-обзор: захват супрахиазматического часового механизма у дневных и ночных млекопитающих». Эндокринология. 148 (12): 5648–5655. Дои:10.1210 / en.2007-0804. ISSN  0013-7227. PMID  17901231.
  10. ^ а б c d е ван дер Винне, Винсент; Riede, Sjaak J .; Гортер, Jenke A .; Eijer, Willem G .; Селликс, Майкл Т .; Менакер, Майкл; Даан, Серж; Пилорц, Виолетта; Хат, Рулоф А. (21 октября 2014 г.). «Холод и голод вызывают дневной образ жизни ночного млекопитающего». Труды Национальной академии наук. 111 (42): 15256–15260. Bibcode:2014ПНАС..11115256В. Дои:10.1073 / pnas.1413135111. ЧВК  4210334. PMID  25288753.
  11. ^ "Статья о дневном и ночном опылении". Дои:10.1002 / (ISSN) 1537-2197. В архиве из оригинала от 4 июля 2008 г.. Получено 22 августа 2008.
  12. ^ Хэнки, Эндрю (февраль 2004 г.). "Adansonia digitata A L." PlantZAfrica.com. В архиве из оригинала 10 января 2016 г.. Получено 14 января 2016.
  13. ^ Томас А. Лимончелли; Страта Р. Чалуп; Кристина Дж. Хоган (30 марта 2014 г.). Практика администрирования облачных систем: проектирование и эксплуатация больших распределенных систем. Эддисон Уэсли Профессионал. С. 4–. ISBN  978-0-321-94318-7.