Fyzikální faktory života

Prezentace na téma: "Fyzikální faktory života"— Transkript prezentace:

1 Fyzikální faktory života
Základním znakem živých organismů je vysoký stupeň organisovanosti. Ve srovnání s okolím mají vysoký stupeň strukturní uspořádanosti. Živý organismus je otevřeným systémem, kryje svou energii na úkor okolí a zvyšuje v něm neuspořádanost. Rovnováha s okolím je jen zdánlivá – dynamická rovnováha. Organismy reagují na podmínky a zdroje Organismy reagují na podmínky a zdroje. Podmínka je abiotický (neživý) faktor prostředí měnící se v prostoru a čase, na níž různé druhy různě reagují. Podstatné je, že podmínky nejsou spotřebovávány nebo využívány organismem tak, že by se staly pro jiné organismy nedosažitelné. Mezi základní podmínky prostředí proto patří např. gravitace, teplota, relativní vlhkost, pH, salinita, rychlost vodního toku a koncentrace znečišťujících látek. Těžko si představit, že některé z těchto podmínek by mohly být jedním organismem spotřebovány natolik, že budou nedostupné pro organismus jiný. Oproti tomu zdroje můžeme vyjádřit v množství, které se může činností ostatních organismů snižovat. Často jsou zdroje prostě definovány jako vše, co organismus konzumuje a znepřístupňuje to tak dalším organismům. Zdrojem tedy může být světlo, voda, minerální živiny či jiné organismy, které jsou konzumovány. Podstatné je, že pokud je zdroj konzumován, mohou o něj organismy soupeřit (a také to často dělají - mezidruhová konkurence). Každé prostředí do jisté míry omezuje organismy v něm žijící. Vznik života: Po vytvoření Země nebyly podmínky vhodné k životu - vysoké teploty, jedovaté ovzduší, převládal vodík, metan, čpavek a vodní páry, postupně začal proces přeměny atmosféry, která je vhodná pro život (O2, CO2, N2). Následkem postupně příznivnějších podmínek vznikly složité organické látky, cukry, bílkoviny, nukleové kyseliny a tuky. Chemické syntézy musely být podporovány přírodními zdroji energie - sluneční UV záření, teplo sopek, radioaktivní záření. Miliony let se hromadily cukry, tuky, bílkoviny, nukleové kyseliny… Zásadních okamžiků při vzniku života je mnoho. Patří mezi ně například: přítomnost biogeních prvků - tzv. prvků života, vznik složitých organických látek a zejména aminokyselin - stavebních jednotek bílkovin, vznik selektivní ("polopropustné") membrány, vznik molekuly dědičnosti DNA - deoxyribonukleové kyseliny - reprodukční molekuly schopné přenosu genetické informace z mateřské buňky na dceřinou (replikace, transkripce, translace). Aby však mohl začít život, musely se vytvářet supramolekulární komplexy, pak dochází k primitivním formám života. Samozřejmě přesný mechanismus znám není a je proto terčem nejrůznějších seriózních úvah i šarlatánských konstrukcí. Je velmi pravděpodobné, že první organismy se objevily v oceánu a živily se rozkladem organických látek, které je obklopovaly, ovšem bez pomoci kyslíku. Teprve zhruba před 2 mld let se vytvořila barviva na chlorofylovém základě a umožnila tak některým organismům vytvářet živiny fotosyntézou, tak začala postupně vznikat kyslíkatá atmosféra, která pak podnítila rozvoj dalších životních forem. První živočichové jsou z fosilních nálezů známi teprve před 600 mil. let. V této souvislosti je třeba uvést, že stáří Země je odhadováno na mil. let. První formy života, tzv.prabuňky se vyskytly asi 1 mld let poté v období nazývaném prekambrium (starohory). Další 3 mld let trvalo, než se objevili první tvorové, kteří po sobě zanechali fosilní stopy. stav rovnovážný {1} je takový stav, při němž probíhající reakce (děje) nejsou spojeny se změnou energie systému. Reakce a procesy zde tedy probíhají, ale rychlost protisměrných dějů je vyrovnána. Jako rovnovážná se může jevit i soustava, v níž reakce nemohou probíhat. V blízkosti stavu rovnováhy jsou míry pomalých procesů (např. difuse živin nebo tok vody ke kořenu) lineárními funkcemi termodynamických sil (gradientů). Takové systémy se chovají "spočitatelně", a to nejen v přeneseném smyslu. Ekosystémy vzdálené rovnovážnému stavu jsou ovládány dominancí nelineárnosti. Nelineárnost znamená, že procesy a toky látek jsou komplexní funkcí (např. exponenciální) zapojených sil. Když působí po desetiletí, mohou vést ke změně ekosystémů (změny v druhovém složení a ve stavu půdy). stav stacionární {2}=stav ustálený též dynamická rovnováha nebo stav ustálený, angl. steady state, stav, kdy jsou v obvykle v otevřeném systému určité vnější parametry (teplota, látkové složení, rychlost chemických reakcí) konstantní, ale systém sám koná práci případně si vyměňuje teplo ve smyslu trvale probíhající transformace energie.Ve stacionárním stavu jsou primární produkce (produkce fytomasy) a sekundární produkce (dýchání, rozklad) v ekosystému stejně veliké. To je předpoklad pro to, aby proměnné stavu systému (složení druhové, stav půdy, zásoby biomasy a živin) přes velikou časovou a prostorovou variabilitu měly stálou průměrnou hodnotu. Za těchto okolností je látková bilance systému nulová, tzn. vnosy látek jsou kompenzovány látkovými odnosy .Příčinou odchylek od stacionárního stavu mohou být změny v intenzitě růstu rostlin (primárních producentů) nebo ve vývoji populací mikroorganismů a živočichů (sekundárních producentů), ale také změny ve vnosech látek (např. kyselá depozice, látkové vnosy ze znečištěného vzduchu, dusičnany, amonium a těžké kovy). Lesní ekosystémy nacházející se na silně ochuzených a zakyselených půdách mohou dosáhnout stacionárního stavu jen ve vzdálené poloze od stavu rovnovážného --- jsou citlivější. Podle (Bodensteinovy) teorie systémů s nestálými meziprodukty se koncentrace meziproduktů reakcí mění mnohem pomaleji než koncentrace vstupujících reaktantů a vystupujících produktů. Typickými příklady systémů ve stacionárním stavu jsou plamen svíčky či fermentor, do něhož jsou konstantní rychlostí přiváděny živiny a odváděny produkty, vznikající biomasa a produkované teplo. Podle Prigoginova teorému se v otevřeném systému ustavuje takový stacionární stav, který produkuje nejmenší množství entropie. Živé systémy se „snaží” udržet stacionární stav mechanismy homeostasy. … homeostasa {2} stav organismu či buňky, kdy jsou důležité parametry vnitřního prostředí konstantní; též soubor procesů, které tento stav dynamické rovnováhy udržují. Nejdůležitějšími mechanismy, které homeostasu zajišťují, je regulace aktivit klíčových intracelulárních enzymů (viz enzymy - regulovatelnost aktivity) a řízení transportních procesů přes biologické membrány. Důležitými parametry, které organismus musí při nejrůznějších fysiologických stavech udržet v přiměřeném intervalu, jsou vnitřní pH (srovnej acidosa a srovnej alkalosa), osmotický tlak, koncentrace jednotlivých anorganických iontů, koncentrace nejdůležitějších nízkomolekulárních metabolitů atd.

2 Organismus buňka – rostlina – živočich - člověk
vztah “organismus – prostředí” ustavičná interakce (součinnost) organismu a prostředí, podněty prostředí a odpovědí na ně Přiměřenost reakcí organismu – stres - zánik Fyziologická homeostáze je udržování stálosti vnitřního prostředí organismu (např. stálá teplota, pH, koncentrace iontů apod.). Zpětnovazební regulátor, nezbytný pro normální činnost organismu. zpětnovazebný regulátor Organismus bere z prostředí jen co potřebuje Přiměřeně reaguje na podněty Lidský organismus – prostředí nejen přizpůsobuje, ale i sám přetváří Cíl organismu – udržet homeostázu – stacionární stav

3 Fáze adaptačního syndromu
Fáze poplachová (alarmová – šok „adrenalin“) narušení vnitřního prostředí organismu Fáze rezistence organismus nemůže zůstat v prvním stádiu, buď se adaptuje A,B,C, na daný stresor nebo zaniká Fáze vyčerpání (exhausce, ochablost) organismus se nedokázal přizpůsobit stresoru, může vyvolat onemocnění, deformace a zánik A, Uteč. Např. migrace, diapauza, encystace. Zejména malé organizmy (relativně velký povrch) s měkkým tělem nemající izolační nebo regulační mechanizmy nemohou aktivně žít v nevhodném prostředí. B, Akceptuj. Zejména středně velcí s exoskeletem nemohou příliš regulovat vnitřní prostředí, ale mohou přežívat mimo optimum. C, Vyreguluj. Velcí živočichové mohou udržet konstantní optimální vnitřní prostředí. Homeostáze nebo také homeostáza (z řec. homoios, stejný, a stasis, trvání, stání) znamená samočinné udržování hodnoty nějaké veličiny na přibližně stejné hodnotě. U živých organismů je to schopnost udržovat stabilní vnitřní prostředí, které je nezbytnou podmínkou jejich fungování a existence, i když se vnější podmínky mění. Příkladem organické homeostáze je udržování acidobazické rovnováhy nebo tělesné teploty u homoiotermních organizmů. Kyberneticky se homeostáze vysvětluje jako záporná zpětná vazba, která na základě chybového signálu redukuje odchylky od normativní, správné hodnoty.

4 organismus je časově a prostorově ohraničený otevřený systém,
organismy jsou v přírodě (1) ovládány množstvím a proměnlivostí látek, které potřebují v minimálním množství a fyzikálními činiteli, které dosahují kritických hodnot, (2) mezemi tolerance organismů samých k různým složkám prostředí. Všechny možné faktory nemají pro daný organismus stejný význam. Je možné vysledovat, že některé faktory můžeme označit pro určitý druh či skupinu druhů jako "kritické" čili "mezní" (limitující). organismus je časově a prostorově ohraničený otevřený systém, který komunikuje s vnějším prostředím, na kterém je časově závislý

5

6 zjednodušení reality zjednodušení reality, matematická formalizace – diferenciální rovnice (změny proměnných v čase) určení vlastností systému – proměnné a vztahy mezi nimi -nejsme schopni zachytit celou časovou a prostorovou variabilitu -každá metoda stanovení vlastností systému je jen nedokonalým obrazem skutečnosti

7 Druhá věta termodynamická se týká uzavřených systémů a tedy systémům neuzavřeným, do kterých je dodávána energie, nezabraňuje snížit svoji entropii, přesto Tradiční modely uzavřených systémů, založené na klasické fyzice a Druhé větě termodynamické, se pro popis živých systémů moc nehodí. Obecná teorie systémů tedy hledá společné zákonitosti živých i společenských systémů a nachází například tyto: Komplexnost,dynamickou rovnováhu, zpětné vazby a samoorganizaci.

8

9

10 Podle zákona zachování energie se sluneční energie, dopadající na planetu Zemi, přeměňuje beze zbytku v jiné formy. Příkon záření dopadajícího na povrch zemské atmosféry činí W/m teraW na celou osvětlenou plochu země

11

12

13 11 prvků tvoří až 99.9% hmotnosti živých těl. Dělí se na dvě skupiny. Do první náležejí tzv. makrobiogenní - C, O, H, N Tyto čtyři prvky tvoří až 95% živé hmoty. Jako ostatní označujeme S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl - 7 prvků, které tvoří asi 4.9% živé hmoty.

14

15

16

17 Protisté (latinsky Protista) jsou pomíchaná skupina živých objektů zahrnující eukaryotní organismy, které nejsou klasifikovány jako živočichové, rostliny ani jako houby. Protisté jsou řasy, prvoci, Eukaryota (též Eukarya či česky jaderní) je velká skupina (doména) jednobuněčných a mnohobuněčných organismů, jako jsou například živočichové, rostliny, houby nebo prvoci. Eukaryotická buňka na rozdíl od prokaryotní obsahuje pravé buněčné jádro a množství dalších organel oddělených membránou od okolí. Tyto struktury rozdělují buňku na mnoho menších oddílů (kompartmentů). Eukaryotní organismy mají množství jiných unikátních znaků, jako je například specifická struktura bičíků a řasinek, existence cytoskeletu, určité odchylky ve struktuře genomu (např. DNA rozdělená do jednotlivých chromozomů, přítomnost intronů ve větším množství), schopnost pohlavního rozmnožování a mnohá další metabolická a biochemická specifika. K eukaryotním organismům se řadí všechny buněčné organismy vyjma bakterií a archeí, tedy prokaryot. Klasifikace eukaryot se v poslední době radikálně mění. Říše rostliny, houby, živočichové a protista se v současnosti nahrazují několika přirozenými skupinami, jako jsou Amoebozoa, Opisthokonta, Rhizaria, Plantae (rostliny), Chromalveolata a Excavata. Odhady týkající se počtu druhů eukaryot se pohybují mezi 5 a 30 miliony[1][2], popsáno bylo méně než dva miliony druhů.[2] Limitující působení ekologických faktorů poprvé formuloval Shelford zákonem tolerance, který říká, že každý druh toleruje určité rozpětí libovolného faktoru a nejlépe v prostředí prospívá, jsou-li vnější vlivy v rozsahu optimálních hodnot. V praxi je však poměrně obtížné definovat, co znamená, když řekneme o nějakém druhu, že „nejlépe“ prospívá. Optimální podmínky jsou tedy nejspíše ty, za nichž jedinci nějakého druhu po sobě zanechávají nejvíce potomstva

18 Potravní řetězec je články rozdělen do stupňů --- trofické úrovně
Potravní řetězec je články rozdělen do stupňů --- trofické úrovně. Jsou na sobě závislé. Vyšší mají nižší za potravu, čímž zase zabraňují jejich přemnožení trofická úroveň Příklad producent vyrábí organické látky z energie nebo z anorganických látek zelí primární konzument přebírá energii z producenta housenka sekundární konzument přebírá energii z primárního konzumenta drozd terciární konzument přebírá energii ze sekundárního konzumenta poštolka

19 Abiotické faktory: Faktory neovlivnitelné organismy:
- kosmické vlivy (př.: periodicita jevů a její důsledky) Faktory ovlivňované organismy: - zdroje, mikroklima

20 Kosmické vlivy a periodicita jevů
roční cyklus: daný oběhem Země kolem Slunce cirkadiální cyklus: cca 24 hod., otáčení Země kolem vlastní osy lunární cyklus: oběh Měsíce kolem Země tidální cyklus = slapové jevy: frekvence cca 12 a ½ hodiny, denní zpoždění cca 50 minut, amplituda cyklicky proměnlivá

21 Tidální cyklus = slapové jevy
rozdílná výše dmutí moře podle vzájemné polohy Slunce a Měsíce a skládání jejich přitažlivé síly na vodu oceánů při novu a úplňku se gravitace sčítá → nejvyšší = skočné dmutí při „kvadratuře“ se účinek ruší → nejnižší = hluché dmutí

22 Lunární cyklus a mořští živočichové
ryba Leuresthes tenuis (grunion, pobřeží Kalifornie) : tření na písčitých plážích za skočného přílivu mořští Polychaeta a jejich rozmnožování: Eunice palolo podzimní nov Perinereis 2. až 4. den po „čtvrti“

23 Neperiodické faktory občasný, ale neperiodický výskyt obvykle extrémní účinky na organismy většinou charakteru disturbance - vichřice - bouře - povodně - požáry

24 Abiotické faktory a ekologické limity
Rozsah „intenzity nebo koncentrace“ kteréhokoli faktoru v prostředí, kterému se organismus přizpůsobuje, se nazývá ekologická valence. Např.teplotní rozsah, salinita vody organismy mohou mít k určitým faktorům široký rozsah tolerance, k jiným však mohou mít naopak rozsah tolerance úzký.

25 Abiotické faktory a ekologické limity
zákon tolerance : SHELFORD 1913 zákon minima : fyziolog J. von LIEBIG 1840 zákon substituce faktorů – relativní působení faktorů – makroklimatické mohou být substituovány mikroklimatickými změna tolerance vůči jednomu faktoru mimo optimum jiného faktoru Důležité zákony : a) zákon minima (J. Liebig) pro růst rostlin je rozhodující ten prvek, který se v prostředí nachází v minimu (je ho nedostatek) organismus není silnější než nejslabší článek v řetězci jeho ekologických požadavků. Tento zákon je třeba chápat s určitými omezeními. Platí jen pro rovnovážný (ustálený) stav a druhé omezení se týká vzájemného působení abiotických činitelů. b) zákon tolerance (V. E. Shelford) každý organismus toleruje určité rozpětí libovolného ekologického faktoru (tedy horní i dolní mez) Druhy, které jsou k většině faktorům prostředí tolerantní mívají i největší rozšíření. c) zákon substituce faktorů Nedostatek limitujícího faktoru může být kompenzován intenzivnějším působením jiného faktoru. Například při snížené světelné intenzitě může zůstat nezměněná fotosyntéza při zvýšené koncentraci CO 2 . d) zákon o relativní stálosti stanoviště Nahrazení makroklimatických podmínek místními podmínkami mikroklimatickými. Například severské druhy žijí v v horách jižnějších oblastí.

26 Abiotické faktory a ekologická valence
typy organismů podle šíře ekologické valence : - eury(o)ekní , eurytopní - stenoekní : oligo-, meso-, poly- příklady: eurythermní, oligostenooxybiontní, a pod.

27 Omezení výskytu a rozšíření organismů:
Výskyt organismů (ano – ne) omezují letální stavy podmínek - pak stačí, když se vyskytnou občas (př.: extrémní teploty) Rozšíření (hustotu populací) spíše omezují suboptimální stavy podmínek - vedou k omezení růstu a rozmnožování, zvyšují mortalitu

28 Omezení výskytu a rozšíření organismů:
Suboptimální stavy podmínek mění účinek interakce s jinými druhy Suboptimální stav jednoho faktoru se často kombinuje se stavem jiného faktoru: nemusí jít jen o abiotické faktory - kompetice posouvá optimum v rámci ekologické amplitudy substituce faktorů - relativní působení

29 Omezení výskytu a rozšíření organismů:
Život na Zemi je omezen dvěma fyzikálními podmínkami : dostupností vody v nějaké podobě až 90 % protoplasmy je voda vhodnou teplotou - bílkoviny jsou extrémními teplotami poškozovány až sráženy - důsledek: většina živočichů nemůže trvale žít mimo rozmezí teplot od °C do °C

30 Omezení výskytu a rozšíření organismů:
Kompetice o zdroje vede organismy ke specializaci k rozmanitým životním podmínkám a biotopům : z moře k nehostinné pevnině a do vnitrozemských vod - střet s odlišnými a nepříznivými podmínkami: jak řešit ?

31 Omezení výskytu a rozšíření organismů:
Dvě možné strategie: vydržet nebo zmizet vydržet: krátkodobé nebo genetické adaptace zmizet: přesuny celých populací = migrace, se zásadními dopady na ekosystém, nejen na samotný druh

32 Omezení výskytu a rozšíření organismů:
Strategie „vydržet“: krátkodobé adaptace, aklimatizace: př. rychlost pohybu ryby v létě, v zimě genetické adaptace: př. ve „střední“ teplotě skáčou severní populace žab rychleji a silněji než jižní populace

33 Omezení výskytu a rozšíření organismů:
Na extrémy živočichové reagují: fyziologickými změnami poikilothermové – konformní organismy regulátoři - kontrolují své vnitřní prostředí změnami chování nebo kombinací obojího

34 Organismy a prostředí Prostředí = soubor faktorů, působících na organismus. Faktory (též složky) prostředí: 1) podmínky 2) zdroje Podmínka – abiotický faktor prostředí, který se mění v prostoru a čase a na který organismy různě reagují. Mohou být modifikovány přítomností jiných organismů. Např. teplota, relativní vlhkost, pH, salinita… Zdroj – faktor prostředí, který je spotřebováván nebo využíván jiným organismem a tím se může stát pro jiný organismus nedosažitelný nebo méně dosažitelný. (To, co je organismem konzumováno). Především látky (potrava), energie (záření) a místa, kde organismy prožívají své životní cykly.

35 VĚTŠINA DRUHŮ SE PO VĚTŠINU ČASU NA VĚTŠINĚ MÍST NEVYSKYTUJE
Jak by asi vypadal ideální organismus, který by se přizpůsobil všem možným prostředím na Zemi? Skutečnost je jiná – rozmanité organismy jsou nerovnoměrně rozmístěny po povrchu zeměkoule. Nejsou ale rozmístěny náhodně! Zákonitosti rozmístění se snaží odhalit věda jménem ekologie Organismy odrážejí ve vlastnostech charakter prostředí – teoretická šance všech druhů ovládnout celý zemský povrch, ale selektivní síla prostředí Adaptace vs. abaptace – prostředí funguje jako „síto evoluce“, jímž jsou odfiltrovány všechny organismy s nevhodnými kombinacemi vlastností, a tedy neschopné přežít změny. Rozšíření organismů v globálním měřítku – několik zásadních vlivů: pohyby zemských hmot (viz rozšíření velkých nelétavých ptáků na jižních kontinentech) klimatické změny (střídání glaciálů a interglaciálů – viz glaciální relikty v bývalých nunatacích, změny boreální hranice lesa apod.) a s tím související migrace organismů. Ekologie se užívá v několika významech. V původním významu je ekologie biologická věda, která se zabývá vztahem organismů a jejich prostředí a vztahem organismů navzájem. Jako první tak nazval a definoval tento vědní obor Ernst Haeckel v roce 1866. Dále se ekologie užívá v širokém smyslu jako ochrana životního prostředí nebo dokonce místo přírodní prostředí (např. ekologicky šetrný výrobek znamená výrobek šetrný k životnímu prostředí). Toto užití - viz ochrana přírody. Ekologie může být také označení pro určitou ideologii (např. v tvrzení hlubinná ekologie je základním přesvědčením radikálního ekologického hnutí [1]). Toto užití - viz ekologismus.

36 přizpůsobení, „přizpůsobení“ či připravení? adaptace či abaptace?
Je jedno jak to nazveme, ale… …evoluce neplánuje! Organismy jsou schopné přežít v současných podmínkách, které se podobají podmínkám v minulosti a protože zdědili vlastnosti, které umožnily přežít jejich předkům.

37 proč nezmrznou? Protože jim díky mrazivému vzduchu narostl hustý kožich? Nebo protože zdědili po rodičích vlastnosti vhodné pro život ve chladném prostředí?

38 fitness – zdatnost =jeden z nejdůležitějších ekologických pojmů!
Definice říká toto: nejzdatnější jedinci v populaci jsou ti, kteří zanechávají za daných podmínek nejvíce potomstva. Cyrile, kolik máš dětí? V celé populaci je 30 mých dětí!

39 Která ryba je zdatnější?
A kolik dětí máš ty, Metoději? Já mám 8 dětí! Která ryba je zdatnější?

40 Zdatnost je relativní! Nejde o celkový počet potomků, ale o podíl potomků v příští generaci Zdatní jedinci více přispívají do genofondu populace. 1 2 3

41 PODMÍNKY SE NA ROZDÍL OD ZDROJŮ NEDAJÍ SPOTŘEBOVAT
Podmínky prostředí Podmínka = abiotický faktor prostředí, který se mění v prostoru a čase a na který organismy různě reagují. teplota vlhkost pH salinita rychlost proudění koncentrace znečišťujících látek… PODMÍNKY SE NA ROZDÍL OD ZDROJŮ NEDAJÍ SPOTŘEBOVAT

42 V optimálních (ideálních) podmínkách…
…se organismu daří nejlépe - žije, roste a množí se. Jsou-li hodnoty vyšší nebo nižší než optimální, aktivita klesá... …přestává se množit, růst, případně přestává fungovat.

43 Stará dobrá Gaussova křivka…
Na vodorovné ose si představte třeba teplotu. Jak se chová organismu s při teplotách vyšších nebo nižších než optimálních? Zjištěné skutečnosti zobecněte.

44 Nakreslete si tento obrázek…
…a do příští hodiny se zamyslete nad tím, co to asi znamená.

45 V závislosti na teplotě prostředí můžeme vypozorovat některé základní trendy ve změnách velikosti a tvaru určitých organismů na tepelném gradientu. Tyto základní závislosti charakterizují následující tři pravidla: 1. Bergmanovo pravidlo – zvířata z klimaticky chladnějších oblastí jsou větší než jejich příbuzní z oblastí klimaticky teplejších. Tento nárůst velikosti těla savců směrem do chladnějších oblastí je dán poměrem objemu těla ku jeho ploše, kdy větší organismy mají relativně menší povrch při daném objemu těla. Jako velmi dobré příklady tohoto jevu nám mohou sloužit například tučňáci, kolibříci nebo tygři jejichž velikost těla se směrem k rovníku výrazně zmenšuje. Tato variabilita byla popsána také u prasete divokého, výra velkého a dalších endotermů 2. Allenovo pravidlo – v chladnějších oblastech mají některá zvířata kratší uši, zobáky, ocasy a mnoha pouštních savců, kteří je využívají jako teplotní výměníky (fenek berberský x liška obecná x liška polární). 3. Glogerovo pravidlo – v teplejších a vlhčích oblastech jsou někteří živočichové tmavší než jejich příbuzné formy ze sušších a chladnějších oblastí (tygři žijící na Sibiři jsou světlejší než jejich příbuzní ze subtropických oblastí). Reakce na teplotu jsou obecně velmi rozmanité a jednotlivé organismy se výrazně liší schopností snášet nízké nebo vysoké teploty. Přesto můžeme alespoň stručně charakterizovat několik základních jevů, ke kterým dochází jednak při působení příliš vysokých a jednak příliš nízkých teplot. Vysoké teploty pro jednotlivé organismy ---