В средней полосе России растения раскрывают свои цветы в такое время:
• в 5 утра — шиповник, цикорий;
• в 6 — одуванчик, полевая гвоздика, рыжеватый лилейник;
• в 7 — колокольчики, картофель;
• в 8-м часу утра — ноготки и бархатцы;
• в 9-м — розовые цветы смолевки;
• в 10-м — мать-и-мачеха;
• около 11-ти часов утра раскрывает свои цветы торица — мелкий сорняк, который аккуратно указывает время на протяжении целого лета, с весны до осени;
• в полдень из водных глубин прудов и озер поднимаются на поверхность большие зеленые бутоны белой водяной лилии и под ласковыми лучами солнца разворачиваются в белоснежные цветки.
Цветущие растения, как правило, любят тепло и солнце. Поэтому так ярко переливаются их цветы утром и днем. А некоторые растения не терпят жары и яркого солнца и спешат закрыть свои цветы. Именно так и поступает лен. Утром он просыпается одним из первых и раскрывает лепестки еще до восхода солнца, на рассвете, но уже в 9-10-м часу утра закрывает их.
• В 14–15 часов закрываются цветы картофеля, одуванчиков.
• В 15–16 часов «засыпает» торица.
• Около 16-17-ти часов сворачивают свои оранжевые лепестки ноготки.
• В 17–18 часов закрываются цветы мать-и-мачехи, лютика.
• В 19 часов белая водяная лилия смыкает свои зеленые чашелистики, закрывает цветок и погружается в воду.
• В 20-м часу, ощущая прохладу, закрывают цветы лилейник и шиповник.
Под вечер уменьшается освещенность, температура воздуха снижается, потому теплолюбивые растения и закрывают свои цветы. В связи с этим прекращают полеты и дневные насекомые, а затем обосновываются на ночевку и птицы, которые питаются ими. Но на этом цепь взаимосвязей в природе не обрывается. После 20-ти часов вечера раскрываются белые цветки душистого табака. Их хорошо видно в темноте, они резко пахнут и этим привлекают ночных мотыльков-опылителей. В это же время раскрываются бутоны энотерии. Ее яркие желтые цветы имеют резкий запах, живут они лишь одну ночь, а потом вянут. После 21-го часа раскрываются цветы адониса.
Биологические часы растений в Украине имеют собственный «ход», связанный с местным временем, географическим положением и климатическими условиями.
О том, что у животных и растений наблюдается периодическое повторение жизненных процессов, их цикличность, знали уже древние ученые, в частности, Гиппократ и Аристотель. Дальнейшее исследование этих явлений и привело к возникновению учения о биологических ритмах и часах.
Периодическое повторение повышенной активности и покоя — закономерность для всех живых организмов. Его придерживаются и растения, и животные, и человек. Наиболее ярко это проявляется именно у людей.
Смена сна и бодрствования, суточные колебания температуры тела и пульса, потребление кислорода, выделение углекислоты и т. п. происходят в организме человека буквально по часам. Причем наибольшие из этих показателей отмечены приблизительно в 16–18 часов, а наименьшие — около 5–7 часов утра. Температура тела здоровых людей бывает максимальной в 6-м часу вечера, а минимальной — в 4-м часу утра. Приблизительно так же изменяется и кровяное давление.
Физиологи и врачи обнаружили суточную ритмику в деятельности печени, желудка, кишечника, органов выделения, желез внутренней секреции, в обмене веществ и даже в биохимическом составе крови. Изучение электрической активности мозга у людей показало, что даже если человек спит, активность ритмически меняется каждые 90 минут. В целом, как утверждают специалисты по биоритмологии, у людей уже выявлено около 100 изменений в работе разных органов и систем организма на протяжении суток.
Возникновение биологических ритмов у живых организмов происходило в процессе их эволюционного развития и тесно связано с влиянием деятельности солнца и других внешних факторов. Смена времен года, смена дня и ночи как важнейшие факторы внешнего влияния привели к тому, что у животных и растений развились приспособительные реакции, которые повторяются с определенной, даже строгой, закономерностью. Так возникли и закрепились разнообразные биологические ритмы. Причем они бывают не только суточными, а и многодневными, месячными, годовыми. В большинстве случаев они наследственны — передаются из поколения в поколение. Но есть и такие периодические явления в жизни животных и растений, которые обнаруживаются под влиянием условий внешней среды.
В жизни растений известны весеннее движение соков, раскрытие листьев, цветение и плодоношение, осеннее сбрасывание листвы и многие другие периодические явления. В основном это связано с влиянием солнечной энергии. Различные растения способны «подстраиваться» под продолжительность дня, и в зависимости от этого некоторые из них цветут весной, а другие летом или даже осенью. И суточные ритмы у растений, как мы уже говорили, связаны с солнцем и луной.
Животные, как и растения, также определяют время года и продолжительность дня и ночи по восходу и заходу солнца. Отсюда неодинаковая активность животных в разные периоды года и вместе с тем строгая суточная ритмичность в проявлении у них многих физиологических процессов. Наличие таких видовых биологических циклов и ритмов подтверждается большим количеством фактов, собранных во время наблюдений за позвоночными и беспозвоночными животными.
Строго придерживаются суточной ритмики активности и насекомые, которые, безусловно, связаны с ритмами растений, а точнее, со временем раскрытия цветов, из которых насекомые берут нектар или пыльцу. Очень четко работают пчелы. Их вылет за взяткой приурочен к определенному времени. И кормовые угодья они посещают в определенные часы, будто у них внутри есть часовой механизм. Подмечена, например, такая особенность работы пчел. Утром они с готовностью летят на цветущее поле гречихи и собирают там нектар. Попозже, ближе к полудню, цветы гречихи перестают выделять нектар, и пчелы находят себе другие кормовые угодья. Вполне возможно, что они пользуются сообщениями пчел-разведчиц, но большинство данных говорит о том, что эти неутомимые труженицы связывают время выделения гречневого нектара с положением солнца на небе. Здесь у них срабатывает особое ощущение времени — биологические часы.
Ритмические изменения в окружающей среде касаются разнообразнейших сторон жизни животных, даже окраски. Маленькие крабы, о которых мы говорили в главе «Прогнозируют подданные Океана», как правило, с удивительным постоянством днем темнеют, а ночью светлеют. Очевидно, это связано с приспособлением к условиям существования: днем темным крабам легче прятаться от врагов. Кроме того, темный пигмент лучше защищает их от сильного солнечного света. Американские ученые решили проверить, насколько прочен и постоянен у крабов ритм изменения окраски. Они держали их на свету, в полной темноте, по-разному изменяли температуру — крабы ни при каких условиях не желали отказываться от своей ритмики и стойко придерживались 24-часового цикла изменения окраски. Причем и в лабораториях, и в естественных условиях становились наиболее темными в те часы, когда на их родном пляже наступал максимум отлива, а наиболее светлыми — когда вода там достигала верхней отметки.
Много разнообразных периодических явлений происходит в жизни птиц. Весенние и осенние перелеты можно рассматривать именно как проявление четких биологических ритмов, или циклов. Правда, здесь уже срабатывают не только биологические часы, а и календарь, поскольку речь идет о годовых циклах. Постоянна у птиц И цикличность в процессах, связанных с размножением.
Весенние турниры самцов, устройство гнезд, высиживание яиц, выкармливание и воспитание птенцов — все это осуществляется в определенных ритмах, соответственно наследственной программе. Но и в границах суток многие процессы у птиц: пробуждение, кормление, пение, отдых, устройство на ночевку и прочее — проявляются ритмически, будто по расписанию, а точнее — по видовым биологическим часам. В весеннее время очень рано начинают токовать тетерева. Еще темно в лесу, солнце низко за горизонтом, и даже отблесков его не видно, а тетеревам уже известно, что время лететь на токовище.
В Панаме водится птица тинаму, похожая на маленького страуса. Она прославилась тем, что с удивительной пунктуальностью заводит песню через каждые три часа и днем, и ночью восемь раз в сутки независимо от сезона. Панамцы считают, что по пению тинаму можно смело сверять часы. Интересно и то, что у этих птиц яйца высиживает самец, и он же проявляет заботу о птенцах.
Большинство певчих птиц заводят свои утренние песни в определенное время, причем каждая в свое. Так, задолго до рассвета, приблизительно в 1-2-м часу ночи, просыпается лесной жаворонок. Птичка небольшая, величиной с воробья. Его песня — звонкий громкий свист «юли-юли-юли-юлюль-юлю-юлю». Поэтому, вероятно, в России его еще называют юлой.
Очень рано, в три часа ночи, просыпаются пересмешники и тетерева, а вслед за ними горихвостки. Около третьего часа оживляются большая синица, иволга, кукушка.
Вообще весной и осенью птицы начинают свои дневные хлопоты очень рано, большей частью до восхода солнца. В особенности, если в гнезде сидят голодные птенцы. Стрижи, например, начинают поиски корма уже в начале четвертого часа утра. И носятся высоко в воздухе, вылавливая летающих насекомых, до позднего вечера. Уже и солнце спряталось за горизонтом, а они все еще летают, и слышится их характерное писк-визжание.
Большие труженики — скворцы. На заре, в четыре часа утра, они выбираются из своих дупел или домиков и приветствуют новый день звонкой песней. А потом спешат на луга и поляны за кормом. На рассвете просыпаются и дрозды и после утренней разминки встречают песнями солнце.
Отмечается точностью наша веселая звонкоголосая птичка зяблик. Свою утреннюю песню он начинает ровно в пять утра. Говорят, по нему даже можно сверять часы. А вот воробьи, похоже, любят поспать подольше и оживляются лишь в шесть часов утра, хотя летний день начинается намного раньше.