Наверное, каждый из нас хоть раз в жизни задумывался о том, каким будет далекое будущее, и как было бы здорово увидеть то, как изменится мир через 100 или 500 лет. В будущем фантасты и футурологи предсказывают нам изобретение машины времени, а пока наиболее перспективным считается технология криоконсервирования человека, то есть заморозки. Правда, на данный момент не разработана методика разморозки живого организма без критических повреждений клеток и тканей.
А вот насекомые испокон веков пользуются встроенным механизмом замедления времени, который помогает им пережидать неблагоприятные годы на ранних стадиях развития. Этот феномен получил название «физиологическое время» - такая мера развития, которая сочетает в себе некоторое количество обычного времени и определенное количество тепла.
Для развития кузнечику нужно определенное сочетание времени и тепла
Например, весной для начала развития кузнечика из яйца температура окружающей среды должна достигнуть некоторого предела, называемого физиологическим порогом развития. Если этот порог температуры достигнут не будет, развитие яйца не произойдет и кузнечик как бы прыгнет в будущее, то есть появится на свет только через год (или два, или больше). Время для него может по-настоящему остановиться.
Как только физиологический порог развития будет преодолен, дальнейшее субъективное время развития кузнечика будет постоянным, но, в зависимости от температуры окружающей среды, объективно может занять разное количество времени. Поясним это на классическом примере саранчи вида Austroicetes cruciata из монографии М. Бигона и др., 1989.
Для завершения развития вышедших из диапаузы яиц этого кузнечика требуется 70 градусо-дней сверх физиологического порога в 16 ℃. Если температура окружающей среды будет 20 ℃ (что на 4 ℃ выше физиологического порога для этого вида), то развитие яйца до момента вылупления займет 17,5 суток, а при температуре 30 ℃ (что уже на 14 ℃ выше физиологического порога) развитие яйца займет всего 5 суток. Таким образом, развитие яйца этого кузнечика при обеих температурах занимает одинаковое количество физиологического времени – 70 градусо-дней сверх порога развития, хотя по объективной шкале времени может пройти от 5 до 17,5 суток: 17,5х4=70 и 5х14=70.
На этом примере мы видим, что субъективное время для многих видов насекомых и других организмов, неспособных самостоятельно регулировать температуру своих тел (эктотермов), может ускоряться, замедляться и даже в некотором смысле останавливаться. Нужно сказать, что помимо исключительно философского интереса концепция градусо-дней представляет большое практическое значение для хозяйственного комплекса человека.
Практическое значение концепции градусо-дней
Широко известно, что массовое появление насекомых-вредителей на сельскохозяйственных полях и в хозяйственных лесах в разные годы происходит в разные даты. Следовательно, профилактические меры борьбы с этими вредителями будут наиболее эффективны в строго определенные сроки, для чего просто необходимо научиться предсказывать периоды массового отрождения насекомых в природе.
Зная количество градусо-дней, необходимое для развития конкретного вредителя, а также располагая погодными сводками для конкретной местности, можно предсказать примерные даты массового размножения насекомых. Для составления более точного прогноза часто используют метод ведения так называемого фенологического календаря.
Фенологический календарь представляет собой обычный календарь, на котором в ячейках с датами (обычно в масштабе декады, т.е. 10 дней) ставят отметки, соответствующие фазе жизненного цикла определенного насекомого-вредителя.
Таким образом, в жизни насекомых температура и время неразрывно связаны, а концепция градусо-дней помогает нам понять природу этого явления. Как говорится: если хочешь поймать мышь, должен думать как мышь. А экологу, чтобы понять изучаемый им объект, нужно попытаться увидеть мир его глазами.
Источники:
- Бигон М. Экология. Особи, популяции, сообщества / М. Бигон, Дж. Харпер, К. Таунсенд. — М.: Мир, 1989. — Том 1, 2. — 667 с.
- Ченикалова Е. В. Фенология вредной черепашки в разных зонах Предкавказья // Защита и карантин растений. 2010. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/fenologiya-vrednoy-cherepashki-v-raznyh-zonah-predkavkazya (дата обращения: 19.08.2021).
