stringtranslate.com

Дневность

Степные орлы ведут дневной образ жизни и охотятся в дневное время.
Люди ведут дневной образ жизни и организуют свою работу и бизнес в основном днем. [a]

Дневной образ жизни — это форма поведения растений и животных, характеризующаяся активностью в дневное время с периодом сна или другой бездеятельности ночью . Общее прилагательное, используемое для дневной активности, — « дневной ». Время активности животного зависит от множества факторов окружающей среды, таких как температура, способность собирать пищу с помощью зрения, риск нападения хищников и время года. Дневной образ жизни — это цикл активности в течение 24-часового периода; циклические виды деятельности, называемые циркадными ритмами , являются эндогенными циклами, не зависящими от внешних сигналов или факторов окружающей среды, за исключением задатчика ритма . Животные, активные в сумерках, называются сумеречными , те, которые активны ночью, являются ночными , а животные, активные в спорадическое время как ночью, так и днем, являются катемерными .

Растения, которые раскрывают свои цветы в дневное время, описываются как дневные, в то время как те, которые цветут ночью, являются ночными. Время раскрытия цветов часто связано со временем, когда предпочтительные опылители ищут пищу. Например, подсолнечники раскрываются в течение дня, чтобы привлечь пчел, тогда как цветущий ночью цереус раскрывается ночью, чтобы привлечь крупных молей-сфинксов .

Животные

Бородатая агама, дневная рептилия

Многие типы животных классифицируются как дневные, то есть они активны в дневное время и неактивны или имеют периоды отдыха в ночное время. [1] Обычно дневными животными считаются млекопитающие , птицы и рептилии . [2] [3] [4] Большинство приматов ведут дневной образ жизни, включая людей . [5] Научная классификация дневного образа жизни у животных может быть сложной задачей, если не считать очевидного повышения уровня активности в дневное время. [6]

Эволюция дневного образа жизни

Шимпанзе, дневная обезьяна

Первоначально большинство животных были дневными, но адаптации, которые позволили некоторым животным стать ночными, помогли внести свой вклад в успех многих, особенно млекопитающих. [7] Этот эволюционный переход к ночному образу жизни позволил им лучше избегать хищников и добывать ресурсы с меньшей конкуренцией со стороны других животных. [8] Это сопровождалось некоторыми адаптациями, с которыми млекопитающие живут сегодня. Зрение было одним из наиболее сильно пострадавших чувств при переключении с дневного на ночной образ жизни, и это можно увидеть с помощью биологического и физиологического анализа ядер палочек глаз приматов. [8] Это включает в себя потерю двух из четырех колбочковых опсинов , которые помогают в цветовом зрении , что сделало многих млекопитающих дихроматами . [8] Когда ранние приматы вернулись к дневному образу жизни, лучшее зрение, которое включало трихроматическое цветовое зрение, стало очень выгодным, сделав дневной образ жизни и цветовое зрение адаптивными чертами simiiformes , к которым относятся и люди. [8] Исследования с использованием анализа распределения хроматина в палочковых ядрах глаз разных обезьян показали, что переходы между дневным и ночным образом жизни происходили несколько раз в пределах линий приматов, причем переключение на дневной образ жизни было наиболее распространенным переходом. [8]

До сих пор дневной образ жизни, похоже, вновь появляется во многих линиях других животных, включая мелких грызунов, таких как нильская травяная крыса и золотистая мантийная белка, а также рептилий. [7] [4] В частности, гекконы, которые, как считалось, по своей природе ведут ночной образ жизни, показали множество переходов к дневному образу жизни, и около 430 видов гекконов теперь демонстрируют дневную активность. [4] При таком количестве зарегистрированных дневных видов были проведены сравнительные аналитические исследования с использованием новых линий видов гекконов для изучения эволюции дневного образа жизни. При наличии около 20 переходов, подсчитанных для линий гекконов, это показывает значимость дневного образа жизни. [4] Сильные экологические влияния, такие как изменение климата, риск хищников и конкуренция за ресурсы, являются способствующими факторами. [4] На примере гекконов предполагается, что такие виды, как Mediodactylus amictopholis , которые живут на больших высотах, перешли на дневной образ жизни, чтобы получать больше тепла в течение дня и, следовательно, сохранять больше энергии, особенно при наступлении более низких сезонных температур. [4]

Свет

Свет является одним из наиболее определяющих факторов окружающей среды, который определяет характер активности животного. [5] Фотопериод или цикл свет-темнота определяется географическим положением, при этом дневное время связано с большим количеством окружающего света, а ночное время связано с небольшим количеством окружающего света. [5] Свет является одним из самых сильных влияний на супрахиазматическое ядро ​​(SCN), которое является частью гипоталамуса в мозге, контролирующего 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 высвобождаются и работают над многими физиологическими и поведенческими функциями. [7]

Свет может оказывать мощное маскирующее воздействие на циркадный ритм животного, то есть он может «маскировать» или влиять на внутренние часы, изменяя модели активности животного, временно или в долгосрочной перспективе, если подвергать его достаточному освещению в течение длительного периода времени. [7] [2] Маскировку можно назвать либо положительной, либо отрицательной, при этом она либо увеличивает дневную активность животных, либо уменьшает ночную активность животных соответственно. [2] Это можно изобразить, подвергая различные типы грызунов воздействию одних и тех же фотопериодов. Когда дневная нильская травяная крыса и ночная мышь подвергаются воздействию одного и того же фотопериода и интенсивности света, у травяной крысы наблюдается повышенная активность (положительная маскировка) и пониженная активность у мыши (отрицательная маскировка). [2]

Даже небольшие изменения в освещении окружающей среды, как было показано, оказывают влияние на активность млекопитающих. Наблюдательное исследование, проведенное за активностью ночных совиных обезьян в Гран-Чако в Южной Америке, показало, что увеличение количества лунного света ночью увеличило уровень их активности в течение ночи, что привело 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 при поиске пищи, так как когда были ночи с небольшим количеством лунного света или без него, это влияло на способность обезьян эффективно добывать пищу, поэтому они были вынуждены быть более активными днем, чтобы найти пищу. [5]

Другие факторы окружающей среды

Дневной образ жизни, как было показано, является эволюционной чертой многих видов животных, причем дневной образ жизни в основном повторяется 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 в дневной образ жизни, или, если их влияние достаточно сильное, то маскировать его циркадный ритм, изменяя его модели активности на дневные. [5] Все три фактора часто связаны друг с другом, и животные должны уметь находить баланс между ними, если они хотят выжить и процветать.

Было показано, что температура окружающей среды влияет на ночных животных и даже переводит их в дневной образ жизни, поскольку это способ для них сохранить метаболическую энергию. [10] [1] Ночные животные часто испытывают энергетические трудности, поскольку они наиболее активны ночью, 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 еду и сон), будут более активны в световой цикл, то есть они будут более активны днем. [10] Это было показано в исследованиях, проведенных на небольших ночных мышах в лабораторных условиях. Когда они были помещены в условия достаточного количества стресса от холода и голода, они перешли в дневной образ жизни посредством временного переключения ниши, что и ожидалось. [10] Другое похожее исследование, в котором участвовали мелкие млекопитающие, испытывающие большие энергетические нагрузки, показало, что дневной образ жизни наиболее полезен, когда у животного есть защищенное место для отдыха, что снижает потери тепла. [1] Оба исследования пришли к выводу, что ночные млекопитающие действительно меняют свои модели активности на более дневные, когда испытывают энергетический стресс (из-за потери тепла и ограниченной доступности пищи), но только когда хищничество также ограничено, то есть риск нападения хищников меньше, чем риск замерзнуть или умереть от голода. [1] [10]

Растения

Многие растения являются дневными или ночными, в зависимости от периода времени, когда наиболее эффективные опылители, т. е. насекомые, посещают растение. Большинство покрытосеменных растений посещаются различными насекомыми, поэтому цветок адаптирует свою фенологию к наиболее эффективным опылителям. Таким образом, эффективность относительно дневных или ночных видов насекомых влияет на дневную или ночную природу растений, которые они опыляют, вызывая в некоторых случаях корректировку циклов открытия и закрытия растений. [11] Например, баобаб опыляется фруктовыми летучими мышами и начинает цвести ближе к вечеру; цветы умирают в течение двадцати четырех часов. [12]

В технологических операциях

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

Примечания

  1. ^ Все человеческие общества организованы по общему дневному образцу, и люди имеют естественную тенденцию спать ночью.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Vinne, Vincent van der; Gorter, Jenke A.; Riede, Sjaak J.; Hut, Roelof A. (1 августа 2015 г.). «Дневной образ жизни как стратегия экономии энергии: энергетические последствия переключения временных ниш у мелких млекопитающих». Journal of Experimental Biology . 218 (16): 2585–2593. doi : 10.1242/jeb.119354 . ISSN  0022-0949. PMID  26290592.
  2. ^ abcd Шубони, Дорела Д.; Крамм, Шеннон Л.; Ян, Лили; Раманатан, Чидамбарам; Кавано, Брейанна Л.; Нуньес, Антонио А.; Смейл, Лора (2014). «Острые эффекты света на мозг и поведение дневных Arvicanthis niloticus и ночных Mus musculus». Физиология и поведение . 138 : 75–86. doi :10.1016/j.physbeh.2014.09.006. PMC 4312475. PMID  25447482 . 
  3. ^ Уорд, Майкл П.; Алесси, Марк; Бенсон, Томас Дж.; Чиаваччи, Скотт Дж. (2014). «Активная ночная жизнь дневных птиц: экстерриториальные набеги и модели ночной активности». Animal Behaviour . 88 : 175–184. doi :10.1016/j.anbehav.2013.11.024. S2CID  53175677.
  4. ^ abcdef Гэмбл, Тони; Гринбаум, Эли; Джекман, Тодд Р.; Бауэр, Аарон М. (1 августа 2015 г.). «На свет: дневной образ жизни многократно развивался у гекконов». Биологический журнал Линнеевского общества . 115 (4): 896–910. doi : 10.1111/bij.12536 . ISSN  0024-4066.
  5. ^ abcdefg Фернандес-Дуке, Эдуардо (1 сентября 2003 г.). «Влияние лунного света, температуры окружающей среды и доступности пищи на дневную и ночную активность совиных обезьян (Aotus azarai)». Поведенческая экология и социобиология . 54 (5): 431–440. Bibcode :2003BEcoS..54..431F. doi :10.1007/s00265-003-0637-9. hdl : 11336/50695 . ISSN  0340-5443. S2CID  32421271.
  6. ^ Refinetti, R. (1 июля 2006 г.). «Изменчивость суточного режима у лабораторных грызунов». Журнал сравнительной физиологии A. 192 ( 7): 701–714. doi :10.1007/s00359-006-0093-x. ISSN  0340-7594. PMID  16421752. S2CID  4450067.
  7. ^ abcd Смейл, Ли, Нуньес (2003). «Дневной образ жизни млекопитающих: некоторые факты и пробелы». Журнал биологических ритмов . 18 (5): 356–366. doi :10.1177/0748730403256651. PMID  14582852. S2CID  23670047.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ abcde Иоффе, Борис; Пайхль, Лео; Хендриксон, Анита; Леонхардт, Генрих; Соловей, Ирина (1 марта 2014 г.). «Дневной и ночной образ жизни у приматов: анализ с точки зрения ядер фоторецепторов палочек». Эволюционная биология . 41 (1): 1–11. Bibcode : 2014EvBio..41....1J. doi : 10.1007/s11692-013-9240-9. ISSN  0071-3260. S2CID  15356355.
  9. ^ Шалле, Этьен (1 декабря 2007 г.). «Мини-обзор: вовлечение супрахиазматического часового механизма у дневных и ночных млекопитающих». Эндокринология . 148 (12): 5648–5655. doi : 10.1210/en.2007-0804 . ISSN  0013-7227. PMID  17901231.
  10. ^ Абде ван дер Винн, Винсент; Риде, Сяак Дж.; Гортер, Йенке А.; Эйер, Виллем Г.; Селликс, Майкл Т.; Менакер, Майкл; Даан, Серж; Пилорз, Виолетта; Хат, Рулоф А. (21 октября 2014 г.). «Холод и голод вызывают у ночного млекопитающего дневной образ жизни». Труды Национальной академии наук . 111 (42): 15256–15260. Бибкод : 2014PNAS..11115256V. дои : 10.1073/pnas.1413135111 . ПМК 4210334 . ПМИД  25288753. 
  11. ^ «Статья о дневном и ночном опылении». doi :10.1002/(ISSN)1537-2197. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url=( помощь )
  12. ^ Hankey, Andrew (февраль 2004). "Adansonia digitata A L." PlantZAfrica.com . Архивировано из оригинала 10 января 2016 . 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 крупных распределенных систем. Addison Wesley Professional. стр. 4–. ISBN 978-0-321-94318-7.