что такое ритм приведите примеры ритмов в природе
Общее понятие ритма и ритм в природе.
Ритм основан на равномерности и устойчивой повторности.
Ритмичность присуща самой природе, где все процессы и явления имеют определённую цикличность. Ритмично чередуются времена года, месяцы, недели, дни и ночи.
Времена года:
 |
 |
Время суток:
Так, от природной ритмичности в процессе эволюции человека зарождался ритм, созданный им самим.
Но наряду с природными, существуют ритмы, созданные самим человеком, к примеру, музыкальный ритм. Истоки зарождения и развития ритма в музыке относятся к глубокой древности.
Может быть во всеобщей ритмичности бытия, и заключен ответ на вопрос, отчего мы так чувствуем музыкальные ритмы и отчего это чувство пробуждается в нас уже с первых дней жизни, задолго до того, как мы научимся различать и понимать слова. Почему маленькие дети так быстро и легко засыпают под звуки колыбельной песни? Почему они тут же начинают приплясывать, если поёшь им какую-нибудь музыкальную прибаутку? Ведь ребенок еще не учился ничему и не знает, что на музыку следует как-то реагировать – двигаться, танцевать и т.д.
Наверное, это происходит оттого, что музыкальный ритм, наиболее, близок природе человека и, воздействуя на неё, способен вызвать ответную реакцию. А любая ответная реакция – это уже диалог, общение человека с внешним миром, первое ощущение единения с ним. Ведь так важно чувствовать себя не одинокой, затерянной в бесконечности песчинкой, а полноправной частичкой мира, живущего и чувствующего так же, как и ты сам.
Вот почему иногда говорят, что ритм – изначальная форма связи человека с жизнью, с людьми, со своим временем.
Дата добавления: 2015-04-03 ; просмотров: 4529 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Ритмичность географической оболочки с примерами
Первым шагом при рассмотрении темы «Ритмичность географической оболочки» является определение понятий «географическая оболочка» и «ритмичность». Под первым понимают цельную оболочку земного шара, которая состоит из взаимосвязанных компонентов: атмосферы (воздух), литосферы (земля), гидросферы (вода) и биосферы (живые организмы). «Ритмичность» означает периодическое повторение схожих явлений, процессов, действий через определенный период времени.
Виды ритмов
Ритмы можно наблюдать как в живой, так и в неживой природе. Важно отметить, что ритмы живой природы стали возможны лишь благодаря ритмичности неживой природы. Рассмотрим данный вопрос на конкретных примерах ритмичности географической оболочки. Ритмичность бывает:
Годовой ритм
Земля является планетой Солнечной системы. Солнце – центр данной планетной системы. Вокруг него вращаются все космические тела системы, в том числе и земной шар. Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 суток. Это и есть годовой ритм. Как он влияет на географическую оболочку Земли?
Происходит смена времён года, которая сопровождается сменой температурного режима, увеличением или уменьшением количества осадков, силы ветра и т.д.
Понижение температуры в зимний период приводит к замедлению многих процессов в природе: растения находятся в состоянии относительного покоя, некоторые животные впадают в спячку, уменьшается количество кислорода в воде и наоборот увеличивается количество углекислого газа, что также приводит к снижению жизнедеятельности живых организмов.
Рис. 1 Полный оборот Земли вокруг Солнца
Суточный ритм
Но Земля совершает оборот не только вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за 24 часа. Это и есть суточный ритм. Что происходит в природе за данный период времени? Наблюдается незначительное изменение температуры, морские приливы и отливы, перемены в жизнедеятельности животных, биоритме растений (раскрытие и закрытие цветов).
Время активной деятельности и отдыха у разных видов животных и растений проявляется по-разному. Одни животные добывают пищу в течение дня, другие, наоборот, бодрствуют ночью. Суточный ритм оказывает влияние и на физиологические показатели: температура тела, пульс, артериальное давление. От них и зависит активность организмов.
Когда происходит отлив, морские моллюски закрывают свои раковины или закапываются в песок.
Рис. 2 Оборот Земли вокруг своей оси
Другие ритмы
Всё в этом мире находится в постоянном движении. Не только Земля вращается вокруг своей оси и вокруг центра Солнечной системы, но и Солнце совершает оборот вокруг своей оси и вокруг центра Галактики. Некоторые учёные предполагают, что происходит этот оборот за 200-250 миллионов лет. Что происходит с географической оболочкой за этот цикл? Наука всё еще ищет ответы на этот и другие подобные вопросы.
Рис. 3 Движение Солнечной системы вокруг центра Галактики
Что мы узнали?
Сегодня мы узнали, что такое ритмичность географической оболочки и какие бывают ритмы. Еще раз назовём основные:
Биологические ритмы человека
Биологические ритмы в живой природе
Каждую весну распускается зеленая листва, каждую зиму выпадает снег. С восходом солнца растения раскрывают свои цветы, первый луч падает на зеленый лист и запускает процессы фотосинтеза. Перелетные птицы осенью собираются в теплые края, белка запасает спелые орехи, а медведь и еж ищут укрытие поудобнее, чтобы пережить неблагоприятное холодное и голодное зимнее время.
Изучая поведение животных в природе, внимательный наблюдатель замечает, что птицы начинают готовиться к перелету с первыми признаками приближающейся осени. Хозяин таежных лесов медведь начинает искать место для спячки еще до того, как ударят первые морозы и снегопады заметут лесные тропы.
И горе тому животному, которое не успеет до холодов. Без помощи человека оно обречено на гибель, как Серая шейка в одноименной детской сказке. Медведь, поднятый среди зимы из берлоги, получает прозвище медведь-шатун. Злой, голодный, ходит по лесу, нагоняя страх на охотников, но и он обречен на мучительную гибель от голода. Мясом такого погибшего зверя брезгуют даже падальщики.
Можно заметить, что еще до появления первых признаков смены сезона, поведение животных меняется. И это не зря. Таким образом природа позволяет живым организмам заблаговременно подготовиться к грядущим переменам в природе и предупредить стресс, связанный с перестройкой сложных биохимических процессов и физиологических функций во время действия неблагоприятного фактора с помощью биологических ритмов организма.
Определение понятия биоритмы
Биоритмы — сформированная в ходе эволюции модель приспособления, проявляющаяся в виде повторяющихся изменений характера и степени выраженности биохимических и физиологических реакций, характеризующая способность живых существ выживать в периодически изменяющихся условиях среды.
Способность организма изменять процессы жизнедеятельности под влиянием условий внешней среды генетически обусловлена и характерна всем живущим организмам. Она характерна не только отдельным клеткам, но и целым популяциям.
Биологические ритмы организма человека сформировались за миллионы лет эволюции и определяются движением планеты Земля.
Влияние этого ритмического рисунка накладывается на всех обитателей (растения, домашние и дикие животные, многоклеточные и одноклеточные организмы) на нашей удивительной планете. И человек – не исключение. Испокон веков он живет в сложной системе биоритмов, от изменяющихся за несколько секунд молекулярных, происходящих в живой клетке и обеспечивающих процессы энергетического обмена, до длительных годовых, связанных с движением Земли вокруг Солнца.
Хронобиология
Исследование ритмических колебаний биохимических и физиологических процессов в живых организмах в зависимости от суточных, годовых, либо лунных циклов продолжаются со Средневековья до наших дней. Прорывом в исследованиях стали опыты Е.А. Форсгрена, шведского физиолога, который в уникальных опытах на лабораторных кроликах выявил суточные колебания в клетках печени уровня гликогена — сложного полисахарида, участвующего в энергетическом обмене.
Лишь в 1960 году на симпозиуме в Cold Spring Harbor Laboratory, после того, как доклады исследователей, представляющих различные отрасли науки, были заслушаны, выяснилось, что ученые из разных областей физиологии, биологии, генетики, биохимии описывали одни и те же феномены, связанные с изменением активности процессов во времени, и приняли решение выделить хронобиологию как отдельную науку.
Исследование биохимических процессов продолжается. В настоящее время ученые выделяют около 300 различных биохимических и физиологических процессов в организме человека, активность которых изменяется на протяжении времени и регулярно чередуется, имея свои минимумы и максимумы значений.
Классификация биоритмов
Согласно классификации советских ученых-медиков Н.И. Моисеевой и В.Н. Сысуева (1961), в зависимости от периода — промежутка времени между двумя максимальными или минимальными значениями — биологические ритмы делятся на:
Высокочастотные ритмы длятся от миллисекунды до получаса. К этой категории относятся сердечные сокращения, дыхательные движения, волны перистальтики в кишечнике. Медицинская аппаратура позволяет зафиксировать ритмы и получить сведения о функции различных систем человеческого организма. Электроэнцефалография регистрирует периодическую активность головного мозга, электромиография — мышечную активность, электрокардиография — сердечные сокращения, и данные используются не только в научных целях, но и для диагностики патологии.
К среднечастотным относятся биоритмы с продолжительностью от 30 минут до 6 дней. В эту группу входят циркадианные или циркадные (суточные) ритмы: повышение температуры тела к восемнадцати часам и снижение до минимума к полуночи, цикл «сон-бодрствование», о котором подробно рассказано на странице 22 учебника «Биология 10 класс» под редакцией В.И.Сивоглазова. Изменения некоторых показателей можно зафиксировать при суточном исследовании — холтеровском мониторировании ЭКГ или артериального давления. И такие исследования широко применяются в медицине для подбора необходимого лечения.
В группу низкочастотных ритмов относят колебания с периодичностью от 28 часов до десятилетий. В данный раздел входят менструальный цикл у женщин, а также годовые ритмы. Так, зимой по сравнению с летом, снижается в крови содержание сахара, увеличивается количество АТФ и холестерина.
Ранее считали, что как таковых, недельных ритмов у живых организмов нет, а деление на недели пошло от чередований фаз луны еще со времен Древнего Вавилона. И только в последнее время, когда биохимия сделала гигантский шаг вперед, и появилась возможность определить концентрацию биологически активных веществ не только в крови, но и в моче, ученые выявили колебания гормональных показателей, выделяемых надпочечниками, с примерным семидневным циклом.
В ходе астрономических наблюдений установлено, что за время оборота Солнца вокруг своей оси, который составляет двадцать семь суток, регистрируются различные значения магнитного поля между планетами Солнечной системы. Положение Земли изменяется с периодичностью в 6,75 суток. Планета оказывается в разнообразных секторах солнечного магнитного поля, что вызывает изменения планетарного геомагнитного поля, которое влияет на климатические условия, а также жизнедеятельность живых организмов.
В последние десятилетия ритмы современной жизни с ночными клубами, предприятиями, работающими круглосуточно, путешествиями на другую сторону земного шара значительно влияют на биологические ритмы человека. Учитывая влияние социальной жизни на физиологию человека, выделяют:
Физиологические биоритмы — непрекращающаяся работа биохимических процессов в каждой клетке организма, для обеспечения чередования циклов вдоха-выдоха, непрерывного сокращения сердца, для бесперебойной работы системы кровообращения и других систем. Они обеспечивают жизнедеятельность организма независимо от условий среды обитания. Способность физиологических ритмов к изменениям обеспечивает адаптационный резерв человека к существованию в экстремальных условиях от архипелагов Арктики до жаркой пустыни Каракум.
Вращение Луны вокруг нашей голубой планеты, и Земли вокруг Солнца приводит к смене сезонов года в окружающей природе и формированию геофизических биоритмов, которые обеспечивают перестройку физиологических биоритмов под сезонные климатические изменения.
Социальные биоритмы формируются под влиянием условий жизни, принятых в обществе, где человек обитает: сменная работа, чередование труда и пассивного отдыха, активная клубная жизнь у молодежи или приверженность ЗОЖ. Через некоторое время стабильных чередований физических нагрузок, труда и отдыха у человека формируются автоматические колебания, близкие к его обычному циклу труд-отдых. Наличие социальных биоритмов подтверждает высокую способность человека адаптироваться к окружающей его среде.
Подводя итоги, отметим, что к сегодняшнему дню хронобиология достигла определенных успехов и позволила сделать ряд выводов, касающихся живой природы:
Исследования биоритмов не прекращаются, и в 2017 году группа ученых из США получили Нобелевскую премию за открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадными ритмами.
Адаптивные биологические ритмы и характеристика основных биологических ритмов
Важное свойство, которым обладает географическая оболочка нашей планеты — ритмичность. Что такое ритмичность в биологии?
Понятие адаптивных биологических ритмов
Ритмичность в биологии — это процесс повторения явлений в определенное время.
Будучи одной из составляющих географической оболочки, биосфера также подвержена ритмичности. Жизнедеятельность организмов на планете во многом зависит от движения тел Солнечной системы, изменений температуры, влажности и освещенности. На все эти изменения живые организмы реагируют.
На случай периодических изменений интенсивности экологических факторов у организмов есть специальные приспособленческие реакции — это адаптивные биологические ритмы.
Адаптивные биологические ритмы в зависимости от длительности причин возникновения делятся на:
Такое явление как «биологические часы» непосредственно связано с биологическими адаптивными ритмами.
Биологические часы — способность живых организмов выдавать реакцию на течение времени.
С помощью этого явления живые организмы могут согласовывать свои физиологические ритмы с изменениями, происходящими в окружающей среде.
Характеристика биологических ритмов
Рассмотрим подробнее каждый из вариантов биологических ритмов.
Суточные ритмы
Планета Земля вращается вокруг своей оси — полный оборот она совершает за 24 часа. В результате, в течение суток два раза меняется освещенность, которая становится причиной температурных колебаний, изменения влажности и атмосферного давления. Все это непосредственно влияет на активность живых организмов.
Солнечный свет очень важен для жизнедеятельности: он задает периодичность процессов фотосинтеза, транспирации, времени, когда будут раскрываться и закрываться цветки у растений. Животных изменения освещенности тоже затрагивают: смена дня и ночи влияет на особенности их физиологических процессов. Отсюда условное деление всех животных на ночных и дневных.
Однако в случае изменения условий среды, меняется и суточная активность живых организмов.
В жарких пустынях, когда температура днем достигает максимума, а влажность — минимума, дневные животные проявляют свою активность ночью.
Суточные ритмы связаны и с человеком, который также является частью природы. Интенсивность более ста его жизненных функций определяется временем суток.
Приливно-отливные ритмы
Приливно-отливные ритмы — результат взаимодействий Земли и Луны. Наиболее полно и явно они наблюдаются у обитателей прибрежных участков Мирового океана (такие участки называются литорали).
В течение лунных суток — они длятся 24 часа и 50 минут — прилив и отлив происходят по два раза. Такая смена природных условий заставляет организмы к ней приспосабливаться. Каждый организм приспосабливается по-своему:
Приливно-отливные ритмы определяют размножение рыб атерин-грунион. Нерест осуществляется только тогда, когда Луна находится в определенной фазе.
Сезонные ритмы
Сезонные ритмы — результат вращения Земли вокруг Солнца. Это вращение приводит к изменению климата на планете. Сезонные ритмы определяют такие процессы как размножение, развитие, жизненные циклы, линька, спячка, миграция, состояние покоя и период вегетации у растений, а также многое другое.
Многолетние циклы
Многолетние циклы — результат изменения солнечной активности и взаимодействия небесных тел Солнечной системы.
Массовое размножение перелетной саранчи в отдельные годы — яркий пример многолетних циклов.
Также пример многолетних циклов — периодическое отклонение холодного перуанского течения у берегов Южной Америки. Это явление называется Эль-Ниньо, и происходит оно раз в 11-12 лет.
Фотопериодизм
Длительность светового дня — важное условие существования и жизни всех организмов, а также самый стабильный экологический фактор.
Фотопериодизм — комплекс наследственных реакций живого организма на то, как изменяется световой период суток.
Это свойство встречается у всех организмов. Однако наиболее ярко проявляется у тех, что живут в условиях, когда сезонные изменения среды происходят резко.
Изменение длительности светового дня у растений проявляется тем, что они меняют интенсивность синтеза фитогормонов. За счет этого регулируется рост и развитие растения.
Фотопериодизм очень ярко проявляется у перелетных птиц: сокращение светового дня является сигналом для миграции.
Определение и характеристика
Географическая оболочка земного шара включает атмосферу, литосферу, гидросферу и биосферу. Все эти системы регулярно изменяются, подвергаясь влиянию различных факторов. Один из них — ритмичность. Это понятие подразумевает повторение похожих друг на друга явлений или действий через конкретный период. Одна из закономерностей существования и развития оболочки Земли наблюдается в изменениях любых процессов в живой и неживой природе. Основоположник учения о ритмике процессов в природе — Е. Брикнер.
Учёные отмечают 2 разновидности ритмических движений:
Ритмике свойственны сразу периодичность и цикличность, причём явление не обладает хронологической строгостью. Изучать ритмические колебания считается сложным делом, поскольку ритмов происходит много. Кроме того, у них различаются причины возникновения и длительность.
При одновременном проявлении ритмические колебания часто накладываются друг на друга, что может ослаблять или усиливать одни ритмы перед другими. Скорость реакции разных частей географической оболочки на ритмичность различается. Специалисты продолжают изучать законы ритмики, чтобы разрабатывать долгосрочное прогнозирование природных явлений.
Процессы в целостной оболочке Земли изменяются под воздействием как внутренних, так и внешних факторов. Это могут быть астрономические источники, которые обусловлены взаимодействием планеты с Солнцем, Луной и иными космическими телами.
Другие факторы вынужденных колебаний географической оболочки — тектоно-геологические и климатические. Кроме того, в геосистемах иногда происходят автономные изменения, которые возникают после завершения действия какого-либо внешнего фактора.
Классификация ритмичных движений
При классификации ритмических движений специалисты руководствуются продолжительностью географических процессов, изменения которых определяются пространственно-временными масштабами. Продолжительность ритмов может варьироваться от сотен миллионов лет до долей секунд. Такое условное разделение объясняется тем, что каждая геосистема характеризуется определённым набором причин и следствий, которые проявляются в определённое время.
Основная классификация ритмических движений:
Существует классификация, которая включает мелкомасштабную, мезомасштабную, синоптическую и крупномасштабную изменчивости. Этот вариант соотносят с основным делением ритмичных движений.
Геологические циклы
Из геологической истории Земли известно, что длительность наикрупнейших циклов колеблется в пределах нескольких сотен миллионов лет. Эти периоды делятся на более мелкие промежутки, которые отличаются природой. Самый продолжительный астрономический цикл — галактический год, который представляет полный оборот Солнечной системы вокруг центра Галактики длительностью в 200−230 млн лет.
Ритмы в 35−45 млн лет представляют сезоны галактического года, которые характеризуются разными феноменами, например, эпохами трансгрессий и регрессий, выравниванием или расчленением суши.
Также учёные выделяют цикл длительностью 90−100 лет, который называют космическим полугодием. Он обусловлен изменением положения плоскости эклиптики Солнечной системы относительно такой же плоскости Вселенной.
Историю развития Земли за последние 580 млн лет делят на 3 периода:
Эти этапы характеризуются общими чертами, которые говорят о цикличности: в начале каждого периода земная кора опускалась, а с окончанием цикла она поднималась. По средней длительности такие периоды примерно соответствуют продолжительности галактического года.
Сегодня существует не только проблема определения геологических циклов. Специалисты считают, что существование этих явлений может оказаться сомнительным. Некоторые регионы, которые значительно удалены друг от друга, развиваются в тектоническом плане по-разному. К примеру, в некоторых районах Южной Сибири проявления складчатости наблюдались в разные промежутки каледонского периода.
Механизм управления ритмикой земной коры пока полностью не изучен. Учёные предполагают, что он связан с внутренними особенностями развития планеты и может зависеть от продолжительности галактического года.
Другие ритмы
В геологическом цикле также выделяют сверхвековые и внутривековые ритмы. Продолжительность периодов, которые относятся к первой группе, варьируется в пределах от нескольких сотен до тысяч лет. Примером служит продолжительный цикл в 1800—1900 лет, представляющий смену влажного и засушливого климата Сахары.
Внутривековая ритмичность связана с изменениями Солнца и других космических тел. Многие специалисты утверждают, что солнечная активность вызывает изменения в поверхностной оболочке Земли, которые длятся от нескольких лет до десятилетий. Ритмы наблюдаются в таких явлениях, как толщина годичных колец у деревьев, периоды накопления снега в Антарктиде, повторение магнитных бурь и полярных сияний.
Учёные установили ритмичность, которая наблюдается под воздействием приливообразующей силы, возникающей в результате взаимного расположения Земли, Луны и Солнца. Различные перемены в природе происходят из-за особенностей циркуляции атмосферы. Из-за нарушения в интенсивности явления могут происходить изменения, которые способствуют различным преобразованиям в географической оболочке и сказываются на жизнедеятельности различных организмов.
Общая циркуляция атмосферы представлена системой атмосферных макропроцессов, регулярно изменяющихся в пространстве и времени. Такие процессы проходят ряд эпох, которые отличаются характером протекания и пространственно-временным масштабом. Цепочку развития атмосферных макропроцессов в эпохе определяют по преобладанию определённой циркуляционной формы переноса.
Нестабильность вращения Земли характеризуется изменением её скорости поворота и колебания оси.
Это способствует возникновению полюсного прилива в океане и атмосфере, на которые он в последующем влияет. Нутационные колебания планеты, водного объекта и газовой оболочки то ослабевают, то усиливаются.
Нюансы изучения ритмики
Закон целостности географической оболочки Земли говорит, что в мире не существует изолированной ритмичности отдельных компонентов. Ритмы обеспечивают своеобразное «дыхание» поверхности планеты как целостной системы. Задачей учёных выступает поиск связей между колебаниями различных географических процессов.
Поскольку структура земной оболочки постоянно изменяется, геосистемы планеты реагируют на одновременные и периодические внешние воздействия по-разному. Эта особенность способствует сдвигу ритмических фаз в пространстве и времени, что придаёт природной среде своеобразную мозаичность.
Ритмы, как и круговорот веществ, незамкнуты. Поскольку любой географический ландшафт постоянно изменяется, на его фоне ритмические колебания не способны повторить в конце цикла исходное состояние.
Особенности ритмичности изучают в биологии и географии. Методы и способы её познания могут быть различными. Они зависят от продолжительности временного ряда, который необходимо проанализировать. Специалистам легче изучать непродолжительные ритмические колебания, которые по длительности не превышают столетия.
Продолжительные периоды обычно не фиксируются прямыми наблюдениями, однако проявляются при палеогеографических исследованиях.
Также их изучают по косвенным признакам. Открыть и установить новые циклы учёным помогают таблица с выясненными закономерностями функционирования геосфер.