定时

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  定时(orientation in time),生物调节自身生命活动使之按一定时序起动、进行和终止的过程。准确的定时是生物世界进化的必要条件。一切生物都表现出生物周期性或称生物节律现象,生物体内还存在定时机制,称为生物钟。生物周期和生物钟是目前研究得较多的课题。

  自然周期现象 影响生物的自然周期现象主要有4种:①日周期。24小时的昼夜周期。②潮汐周期。全日潮的周期为24小时50分;半日潮周期为12小时25分。在新月和满月时有大潮。大小潮之间的变动周期为半个月。③月周期。约为29日半。④年周期。约为3653日。

  生物周期现象 生物的某些周期现象与自然周期无明显关系,如心跳和呼吸节律。也有些与自然周期相对应,它们比较稳定,但与自然周期的长短不完全相等,所以常称为近日周期、近月周期和近年周期。

  1. 近日周期。是最明显的生物周期。例如许多动植物都表现出一定的清醒-睡眠周期;动物有昼行、夜行之分,有的植物在夜间开花,恰与为其授粉的昆虫相配合。
  2. 潮汐周期。主要见于生活在海滨的潮间带生物。有的动物涨潮时在海水中取食,退潮时则躲入沙中,如Synchellidium属的一种小蟹;有的动物退潮后在海岸寻食,如招潮蟹。招潮蟹既表现出昼夜的颜色改变周期(白天变深,夜间变浅,颜色变深的时间每天延迟50分钟),又表现出与半日潮相对应的活动节律,两者叠加,表现出一个更复杂的模式。
  3. 近月周期。见于许多海洋动物和植物的生殖周期。太平洋斐济岛附近海域中的阔沙蚕,平日栖居海底,至新月时群聚海面交配。
  4. 近年周期。植物的发芽、生长和开花等都是按季节发生的,动物的生殖、变态、迁徙和冬眠等也属于此类。

  生物钟 生物周期与自然周期同步,说明两者有密切关系。但当动物与外界隔绝后仍呈现自发周期,其长短与自然周期略有不同,这说明生物具有内在的生物钟,并可以经环境影响而与之同步。一般说,在与外界隔绝的恒光条件下,昼行脊椎动物的近日周期趋向缩短,而夜行的则趋向延长。当再度接触外界影响时,几天内又逐渐恢复与外界同步。这说明生物周期是自发的。但生物钟的机理一直没有得到充分阐明。

  外界定时因子 又称同步化因子,即生物据以定时使其周期与自然周期同步化的环境因子。在几种自然周期中,光照常是最主要的定时因子。这是因为日地相对运动最为稳定、准确,且一般生物均有感光机制。不仅外界的光暗变化代表了昼夜节律,每日光照时间长度的变化还反映了季节变化,尤其是在高纬度地区。人工改变光照时间可以诱发植物的发芽、开花以及动物的变态、冬眠、迁徙和生殖等活动。