Denní životní styl zvířat

Denní životní styl  je forma chování zvířat a rostlin charakterizovaná aktivitou během dne , s obdobím spánku nebo jiného nedostatku aktivity v noci . Běžné přídavné jméno pro denní aktivitu je „denní“. Načasování aktivity zvířete závisí na řadě faktorů prostředí, jako je teplota, schopnost shánět viditelnou potravu, riziko predace a roční období. Denní životní styl je cyklus aktivit po dobu 24 hodin; cyklické aktivity, nazývané cirkadiánní rytmy , jsou endogenní cykly, které nejsou závislé na vnějších podnětech nebo faktorech prostředí, s výjimkou zeitgeber . Zvířata aktivní za soumraku jsou soumračná , zvířata aktivní v noci jsou noční a zvířata aktivní sporadicky v noci i ve dne jsou smíšená.

Rostliny, které kvetou ve dne, jsou popisovány jako denní, zatímco ty, které kvetou v noci, jsou noční. Načasování otevírání květů často souvisí s dobou, kdy opylovači preferovali potravu. Například slunečnice se otevírají ve dne, aby přilákaly včely, zatímco ságovníky se otevírají v noci, aby přilákaly velké jestřáby .

Zvířata

Mnoho živočišných druhů je klasifikováno jako denní, což znamená, že jsou aktivní během dne a neaktivní nebo odpočívající v noci [1] . Běžně klasifikovaná denní zvířata zahrnují savce , ptáky a plazy [2] [3] [4] . Většina primátů je denní [5] . Vědecká klasifikace denních návyků zvířat může být náročná kromě zjevného zvýšení úrovně denní aktivity [6] .

Vývoj denního životního stylu

Zpočátku byla většina zvířat denní, ale adaptace, která některým zvířatům umožnila stát se nočními, přispěla k úspěchu mnoha, zejména savců [7] . Tento evoluční posun směrem k noční době jim umožnil lépe se vyhýbat predátorům a získávat zdroje s menší konkurencí jiných zvířat [8] . To se skutečně stalo s některými adaptacemi, se kterými dnes savci žijí. Zrak byl jedním z nejzávažněji postižených smyslů během přechodu z denního na noční životní styl, což lze vidět pomocí biologické a fyziologické analýzy sítnicových tyčinek primátů [8] . To zahrnuje ztrátu dvou ze čtyř kuželových opsinů, které pomáhají v barevném vidění, čímž se mnoho savců stává dichromatickým [8] . Když se časní primáti vrátili k dennímu životnímu stylu, zlepšené vidění, včetně trichromatického vidění, se stalo velmi prospěšným, díky čemuž se u opičáků , včetně lidí , staly adaptivními rysy denního a barevného vidění [8] . Studie využívající analýzu distribuce čípkového chromatinu na sítnici z různých opičích očí ukázaly, že k přechodům mezi denním a nočním životním stylem došlo v liniích primátů několikrát, přičemž nejběžnějším přechodem byla diurnalizace [8] .

Zdá se však, že dnes se denní životní styl znovu objevuje u mnoha dalších živočišných druhů, včetně malých hlodavců, jako jsou myšice travní ( Arvicanthis niloticus ), zemní veverky zlaté ( Callospermophilus lateralis ) a plazi [7] [4] . Přesněji řečeno, gekoni, kteří byli považováni za přirozeně noční, vykazovali mnoho denních přechodů a v současné době je asi 430 druhů gekonů denních [4] . S tolika zaznamenanými denními druhy byly provedeny srovnávací analytické studie s použitím nových gekonických linií ke studiu evoluce denního životního stylu. Vzhledem k tomu, že existuje asi 20 přechodů pro rodové linie gekonů, ukazuje to důležitost denního životního stylu [4] . Přechodovými faktory jsou silné environmentální tlaky, jako je změna klimatu, riziko predace a konkurence o zdroje [4] . Na příkladu gekonů se předpokládá, že druhy jako Mediodactylus amictopholis , které žijí ve vyšších nadmořských výškách, přešly do denního režimu, aby získaly více tepla během dne, a proto ukládaly více energie, zejména v chladnějších sezónních teplotách [4] .

Světlo

Světlo je jedním z nejvíce určujících faktorů prostředí, které ovlivňuje povahu činnosti zvířete [5] . Fotoperioda neboli cyklus den-noc je určen geografickou polohou, přičemž den je spojen s větším množstvím světla a noční doba je spojena s malým množstvím světla [5] . Světlo je jedním z nejsilnějších vlivů na suprachiasmatické jádro (SCN), což je část hypotalamu v mozku, která řídí cirkadiánní rytmus u většiny zvířat. To je to, co určuje, zda je zvíře denní nebo ne [9] . SCN využívá vizuální informace, jako je světlo, ke spuštění kaskády hormonů, které se uvolňují a ovlivňují mnoho fyziologických a behaviorálních funkcí [7] .

Světlo může mít silný maskovací účinek na cirkadiánní rytmus zvířete, což znamená, že může „maskovat“ nebo ovlivňovat vnitřní hodiny a měnit vzorce aktivity zvířete, dočasně nebo dlouhodobě, pokud je vystaveno dostatečnému světlu po delší dobu. času [7] [2] . Maskování lze nazvat maskováním pozitivním, při kterém zvyšuje denní aktivitu zvířat, nebo maskováním negativním, při kterém se snižuje aktivita nočních zvířat [2] . To lze znázornit vystavením různých druhů hlodavců stejným fotoperiodám. Když jsou denní myš a noční myš vystaveny stejné fotoperiodě a intenzitě světla, vykazuje myš travní zvýšenou aktivitu (pozitivní maskování) a sníženou aktivitu uvnitř myši (negativní maskování) [2] .

Ukázalo se, že i malá změna osvětlení v prostředí ovlivňuje aktivitu savců. Pozorovací studie o noční aktivitě opic v Gran Chaco v Jižní Americe zjistila, že zvýšené noční měsíční světlo zvýšilo úroveň jejich aktivity během noci, což mělo za následek snížení denní aktivity [5] . To znamená, že u tohoto druhu je okolní měsíční světlo negativně korelováno s denní aktivitou [5] . To také souvisí s chováním opic při hledání potravy, protože když byly noci prakticky bez měsíce, ovlivnilo to schopnost opic shánět potravu efektivně, takže byly nuceny být více aktivní během dne při hledání potravy [5] .

Jiné vlivy prostředí

Denní životní styl se zdá být evolučním rysem mnoha živočišných druhů, který se objevuje hlavně v mnoha liniích. Další faktory prostředí, jako je okolní teplota, dostupnost potravy a riziko predace, mohou ovlivnit, zda se zvíře vyvine jako denní, nebo, pokud je jejich vliv dostatečně silný, pak maskovat cirkadiánní rytmus změnou jeho temperamentu. [5] . Všechny tři faktory se často prolínají a zvířata musí být schopna mezi nimi najít rovnováhu, pokud mají přežít a prosperovat.

Bylo prokázáno, že okolní teplota ovlivňuje a dokonce přeměňuje noční zvířata na denní, protože je to pro ně způsob, jak šetřit metabolickou energii [10] [1] . Noční živočichové jsou často energeticky deficitní z toho důvodu, že jsou nejaktivnější v noci, kdy je okolní teplota nižší než ve dne, a proto ztrácejí mnoho energie ve formě tělesného tepla [10] . Podle hypotézy cirkadiánní tepelné energie (CTE) budou zvířata, která vydají více energie, než spotřebují (prostřednictvím potravy a spánku), aktivnější ve světelném cyklu, což znamená, že budou aktivnější během dne [10] . To prokázaly studie provedené na malých nočních myších v laboratoři. Když byli vystaveni kombinaci dostatečného stresu z chladu a hladu, podle očekávání přešli na denní režim prostřednictvím přepínání časových mezer [10] . Další podobná studie u energeticky složitých malých savců zjistila, že denní režim je nejvýhodnější, když má zvíře chráněnou odpočinkovou oblast, která snižuje tepelné ztráty [1] . Obě studie dospěly k závěru, že noční savci mění vzorce své aktivity na více denní, když jsou energeticky stresováni (kvůli ztrátám tepla a omezené dostupnosti potravy), ale pouze tehdy, když je také omezená predace, což znamená, že predace riskuje méně než riziko umrznutí nebo vyhladovění [1] ] [10] .

V rostlinách

Mnoho rostlin je buď denních nebo nočních, v závislosti na období, kdy rostlinu navštíví nejúčinnější opylovači, tedy hmyz. Většinu krytosemenných rostlin navštěvuje různý hmyz, takže květina přizpůsobuje svou fenologii těm nejvýkonnějším opylovačům. Účinnost relativních denních nebo nočních druhů hmyzu tedy ovlivňuje denní nebo noční povahu rostlin, které opylují, což v některých případech způsobuje úpravu cyklů otevírání a zavírání květů rostlin [11] . Například baobab je opylován netopýry a začíná kvést v pozdním odpoledni; květiny odumírají do jednoho dne [12] .

V technologických operacích

Služby, které se v denním cyklu střídají mezi vysokým a nízkým využitím, jsou popsány jako denní. Mnoho webových stránek má nejvíce uživatelů ve dne a málo uživatelů v noci nebo naopak. Plánovači operací mohou tento cyklus použít k plánování například údržby, která má být provedena, když je na webu méně uživatelů [13] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 Vinne, Vincent van der; Gorter, Jenke A.; Riede, Sjaak J.; Hut, Roelof A. (1. srpna 2015). „Diurnalita jako energeticky úsporná strategie: energetické důsledky dočasného přepínání niky u malých savců“. Journal of Experimental Biology ]. 218 (16): 2585-2593. DOI : 10.1242/jeb.119354 . ISSN 0022-0949 . PMID26290592 . _  
  2. ↑ 1 2 3 4 Shuboni, Dorela D.; Cramm, Shannon L.; Yan, Lily; Ramanathan, Chidambaram; Cavanaugh, Breyanna L.; Nunez, Antonio A.; Smale, Laura (2014). „Akutní účinky světla na mozek a chování denního Arvicanthis niloticus a nočního Mus musculus“ . Fyziologie a chování . 138 : 75-86. DOI : 10.1016/j.physbeh.2014.09.006 . PMC  4312475 . PMID25447482  . _
  3. Ward, Michael P.; Alessi, Mark; Benson, Thomas J.; Chiavacci, Scott J. (2014). „Aktivní noční život denních ptáků: exteritoriální nájezdy a vzorce noční aktivity“. Chování zvířat . 88 : 175-184. DOI : 10.1016/j.anbehav.2013.11.024 .
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Hazardujte, Tony; Greenbaum, Eli; Jackman, Todd R.; Bauer, Aaron M. (1. srpna 2015). "Do světla: denní doba se u gekonů několikrát vyvinula." Biologický žurnál Linnean Society ]. 115 (4): 896-910. DOI : 10.1111/bij.12536 . ISSN  0024-4066 .
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Fernandez-Duque, Eduardo (1. září 2003). „Vliv měsíčního světla, okolní teploty a dostupnosti potravy na denní a noční aktivitu opic sov (Aotus azarai)“ . Behaviorální ekologie a sociobiologie ]. 54 (5): 431-440. DOI : 10.1007/s00265-003-0637-9 . ISSN  0340-5443 .
  6. Refinetti, R. (1. července 2006). „Variabilita denní doby u laboratorních hlodavců“. Journal of Comparative Physiology A ]. 192 (7): 701-714. DOI : 10.1007/s00359-006-0093-x . ISSN  0340-7594 . PMID  16421752 .
  7. ↑ 1 2 3 4 Smale, Lee, Nunez (2003). „Diurnalita savců: některá fakta a mezery“ . Journal of Biological Rhythms . 18 (5): 356-366. DOI : 10.1177/0748730403256651 . PMID  14582852 .
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Joffe, Boris; Peichl, Leo; Hendrickson, Anita; Leonhardt, Heinrich; Solovei, Irina (1. března 2014). "Diurnalita a nocturnalita u primátů: Analýza z pohledu jader fotoreceptorů rodu." evoluční biologie _ ]. 41 (1): 1-11. DOI : 10.1007/s11692-013-9240-9 . ISSN  0071-3260 .
  9. Challet, Etienne (1. prosince 2007). "Minireview: Unášení suprachiasmatického hodinového stroje u denních a nočních savců." Endokrinologie _ _ ]. 148 (12): 5648-5655. DOI : 10.1210/cs.2007-0804 . ISSN  0013-7227 . PMID  17901231 .
  10. ↑ 1 2 3 4 5 van der Vinne, Vincent; Riede, Sjaak J.; Gorter, Jenke A.; Eijer, Willem G.; Sellix, Michael T.; Menaker, Michael; Daan, Serge; Pilorz, Violetta; Hut, Roelof A. (21. října 2014). „Chlad a hlad vyvolávají u nočních savců denní dobu“ . Proceedings of the National Academy of Sciences . 111 (42): 15256-15260. Bibcode : 2014PNAS..11115256V . DOI : 10.1073/pnas.1413135111 . PMC  4210334 . PMID25288753  . _
  11. Článek o denním a nočním opylení . doi : 10.1002/(ISSN)1537-2197 . Archivováno z originálu 4. července 2008.
  12. Hankey, Andrew Adansonia digitata A L. . PlantZAfrica.com (únor 2004). Archivováno z originálu 10. ledna 2016.
  13. Thomas A. Limoncelli. The Practice of Cloud System Administration: Designing and Operating Large Distributed Systems  / Thomas A. Limoncelli, Strata R. Chalup, Christina J. Hogan. - Addison Wesley Professional, 30. března 2014. - S. 4–. - ISBN 978-0-321-94318-7 .