Биологический смысл суточных ритмов очевиден. Он состоит в том, чтобы максимальная активность проявлялась в определенное время суток, наиболее благоприятное для деятельности данного организма и функционирования данной системы. Кроме того, суточные ритмы позволяют живым организмам «отсчитывать» время, т. е. выполняют функцию «внутренних часов».
Суточное изменение активности гипоталамуса, гипофиза и эпифиза ведет к суточным колебаниям активности всех периферических желез. Максимумы их секреторной активности, как правило, несколько запаздывают по отношению к секреции соответствующих гипофизарных гормонов. Так, пик секреции АКТГ приходится на вторую половину ночи, а максимум секреции кортизола – на раннее утро, т. е. на те часы, которые непосредственно предшествуют пробуждению. Такой характер секреции кортизола (и других кортикостероидов) создает условия для высокой работо организма человека сразу после пробуждения. У животных, ведущих ночной и сумеречный образ жизни, например у большинства грызунов, максимум секреции кортикостероидов приходится на вечерние часы.
У человека максимум секреции гормонов щитовидной железы приходится на вторую половину ночного сна. Это обеспечивает высокий уровень метаболизма во всех клетках к моменту пробуждения. Гормон роста, который секретируется в гипофизе, наиболее активно выделяется в кровь в первой половине ночи. Он, как следует из названия, стимулирует процессы роста, в частности белкового синтеза, а также дифференцировки и формирования тканей. Состояние физического покоя во сне наиболее благоприятно для этих процессов.
На Земле около 1,5 млн. видовживотных. Они обитают повсюду — на суше, в пресных и соленых водоемах, на дне океана, впочве. Столь же они разнообразны по внешнему виду и по своим экологическим нишам. Животных не так уж много, если попытаться представить себе, сколько разных профессий требуется, чтобы все круговороты вбиосфере работали успешно.
Попросту говоря, в биосфере нет незаменимых видов, но нет и лишних или ненужных. В ней столько видов, сколько нужно для ее нормальной работы. Если насчитано в ней 320 тыс. видов растений и 1,6 млн. видов животных, значит, столько ей их и надо.
Долгое время многообразие видовживых организмов поражало человека и казалось ему излишним. Теперь мы понимаем, что это разнообразие — основа устойчивости биосферы. Это легко понять, если обратиться к упрощенной схеме цепи питания, где каждыйтрофический уровень занимает один вид (рис. 8). Достаточно, чтобы что-то непредвиденное случилось с любым из видов, и все остальные погибнут. Теперь взглянем на схему сети питания с большим числом видов (рис. 7). В этом случае сокращение численности одного из потребителей фитопланктона не приведет к гибели остальных, а сельдь в составе сети его даже не почувствует. Чем больше будет разных видов живых организмов, тем устойчивее окажется экологическая система. Биосфера так устойчива потому, что все связи в ней сотни тысяч раз продублированы. Каждый вид-дублер чем-то отличается от других, например размерами, устойчивостью к голоду, холоду и болезням, предпочитаемой пищей ее поедания и поэтому может себя чувствовать даже лучше и интенсивнее размножиться в таких условиях, которые для другого вида оказались неблагоприятными. Чтобы производство органических веществ растениями было безотходным и чтобы все вещества, созданные растениями и животными, пройдя сети питания, были полностью переработаны в форму, доступную для повторного усвоения растениями, биосфере требуется огромное количество разных профессий. На рисунке 11 изображено, какая группа животных сколько профессий (экологических ниш) образовала. На первом месте оказались насекомые, их на Земле более 700 тыс. видов, на втором — все остальные беспозвоночные, на третьем — одноклеточные животные. Одноклеточные — очень мелкиеорганизмы, насекомые — мелкие, а среди беспозвоночных тоже большинство видов мелкие. Как видно, основное число экологических ниш в природе принадлежит мелким и очень мелким организмам. Главная масса перерабатываемого вещества приходится на мелкие виды. Крупные позвоночные животные — не главная часть биосферы, не ее хозяева, а малое ее дополнение, «украшение». Поэтому когда в биосфере происходят сильные перестройки (а они за ее историю были неоднократно, в том числе и в наши дни), крупные виды могут даже вымирать.
