§ 13. Свет в жизни животных

Определения и обозначения

Свет как экологический фактор — условие среды, которое влияет на жизнь животных и их поведение. Освещённость подсказывает, когда легче искать пищу или, наоборот, укрываться; поэтому животным важно воспринимать не только предметы, но и смену света и темноты.

Фотопериод — продолжительность светлого и тёмного времени суток. Он показывает, сколько времени за сутки длится день и сколько — ночь, а не то, насколько ярко освещено место. Сравнивая фотопериоды, можно понять, как меняются условия в течение года.

Фотопериодизм — реакция организма на сезонные изменения соотношения продолжительности дня и ночи. Организм может использовать эту регулярно меняющуюся пропорцию как сигнал приближения определённого сезона. Это помогает заранее запускать процессы, связанные с размножением, линькой или миграцией.

Ночной образ жизни — активность животного преимущественно в тёмное время суток. При слабом свете обычного зрения может быть недостаточно, поэтому помогают особое строение органов чувств, слух, обоняние и осторожное поведение. Такой образ жизни позволяет использовать ночные условия и уменьшать вероятность встречи с некоторыми дневными врагами.

Как это устроено

Свет помогает животному различать предметы и расстояние до них, поэтому по нему можно ориентироваться в пространстве. Зрение также позволяет заметить пищу, добычу или приближающегося врага. Если освещённость меняется, животное может изменить маршрут или время активности: так оно приспосабливает поведение к видимости и безопасности.

Способность видеть у животных неодинакова: одни хорошо различают предметы при ярком свете, другие лучше приспособлены к слабому. Но свет не всегда воспринимается только глазами: многие животные ориентируются также по запахам, звукам и прикосновениям. Это полезно, когда темно, когда зрение не даёт достаточно сведений или когда нужно обнаружить то, что скрыто от глаз.

Дневные животные активны при хорошем освещении, ночные — в темноте, а сумеречные — на рассвете и закате. Разное время активности может помогать животным находить пищу, избегать жары или уменьшать встречи с конкурентами и врагами. Поэтому дневному животному выгодно хорошо воспринимать детали при ярком свете, а ночному — использовать зрение при слабом освещении и дополнять его другими чувствами.

Длина дня меняется в течение года и может заранее указывать на приближение нового сезона. В ответ на этот сигнал у животных могут начинаться миграции, размножение, линька и другие жизненные процессы. Свет здесь действует не обязательно как непосредственная причина каждого изменения: организм воспринимает фотопериод и реагирует на него в соответствии со своими особенностями.

Искусственные источники света меняют привычную смену дня и ночи. Яркие фонари могут привлекать одних животных и отпугивать других, а постоянное ночное освещение — сдвигать время их активности и отдыха. Если животное начинает действовать в непривычное время или избегает освещённого участка, это может повлиять на поиск пищи, встречи с сородичами и суточные ритмы.

Активность животных при разном освещении

Сравните в таблице время активности с особенностями органов чувств: так легче понять, как животное справляется с освещением своей среды. Примеры показывают распространённые варианты, но не означают, что каждый представитель группы ведёт себя совершенно одинаково.

Разбор задач

Задача 1. Сова охотится ночью, а ястреб — днём. Объясните, как время активности связано с условиями освещения и особенностями животных.

1. Определим условия: сова охотится при слабом освещении или в темноте, а ястреб — при дневном свете.
2. Свяжем время охоты с поиском добычи. Чтобы обнаружить её, хищнику нужны чувства, которые работают в условиях его активности.
3. Сова приспособлена к ночной охоте: ей помогают зрение при слабом свете и другие органы чувств. Ястреб использует хорошую дневную видимость, чтобы заметить добычу и оценить расстояние.

Ответ: время охоты связано с тем, при каком освещении хищнику удобно находить добычу. Особенности органов чувств совы помогают ей охотиться ночью, а ястреба — днём.

Задача 2. У светолюбивого насекомого активность резко снижается в сумерках. Определите, какое изменение среды стало для него сигналом, и объясните ответ.

1. Сравним условия: после дня наступают сумерки, и освещённость уменьшается.
2. Насекомое активно при ярком свете, а при его снижении активность падает. Значит, ответ связан не с появлением нового предмета или пищи, а с изменением условий освещения.
3. Сделаем вывод: уменьшение освещённости служит для насекомого сигналом снизить активность. Это пример связи поведения с суточной сменой света и темноты.

Ответ: сигналом стало наступление сумерек и связанное с ним снижение освещённости. Светолюбивое насекомое уменьшает активность, потому что приспособлено к яркому свету.

Задача 3. Весной дни становятся длиннее, и у перелётных птиц начинается подготовка к размножению. Объясните, как длина дня может влиять на сезонные процессы.

1. Установим, что меняется: увеличивается продолжительность светлого времени суток, то есть меняется фотопериод.
2. Вспомним, что фотопериод меняется регулярно и может заранее сообщать организму о приближении сезона. Поэтому его изменение служит сезонным сигналом.
3. Свяжем сигнал с реакцией: организм птицы воспринимает увеличение длины дня и запускает подготовку к размножению. Это не означает, что свет сам по себе является единственной причиной всех сезонных изменений.

Ответ: увеличение длины дня меняет фотопериод, который служит сигналом приближения сезона размножения. Реакция птиц зависит от особенностей их организма.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что свет влияет только через зрение. Так думают, потому что свет чаще всего связывают со способностью видеть, но он также служит сигналом для суточных и сезонных изменений. Проверьте себя: если объяснение касается фотопериода или времени активности, вспомните о реакции организма на смену дня и ночи.

Ошибка — путать фотопериод с освещённостью. Эти слова легко смешать, потому что оба связаны со светом, однако фотопериод означает длительность светлого времени, а освещённость — яркость. Чтобы проверить себя, спросите: речь идёт о том, как долго светло, или о том, насколько ярко?

Ошибка — полагать, что все животные активны днём. Такое впечатление может возникнуть, потому что человека и многих знакомых ему животных легче наблюдать при дневном свете. Но животные бывают ночными и сумеречными; проверяйте ответ, учитывая образ жизни и приспособленность органов чувств.

Ошибка — считать длину дня единственной причиной сезонных изменений. Длина дня служит сигналом, а не объясняет все процессы сама по себе: ответ зависит от особенностей организма. Проверяя рассуждение, разделяйте внешний сигнал и реакцию конкретного животного.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что среда воздействует на организм через экологические факторы. Свет связан со строением органов чувств и поведением: животным важно воспринимать условия среды и выбирать подходящее время активности. Понятие фотопериодизма пригодится при изучении сезонных явлений и приспособлений организмов, потому что помогает объяснить, как изменения дня и ночи связаны с жизненными процессами.

Что запомнить

• Свет — важный экологический фактор.
• Свет помогает животным ориентироваться и находить пищу.
• Животные приспособлены к разной степени освещённости.
• Животные могут быть дневными, ночными или сумеречными.
• Фотопериод — продолжительность светлого времени суток.
• Изменение длины дня служит сигналом для сезонных процессов.