Одне з найзагальніших явищ, які спостерігаються у природі - це сезонна періодичність. Чіткіше вона вираже­на в помірних і північних широтах, де зумовлює пев­ну ритмічність життя організмів. У мешканців тропіків сезонні зміни виявляються не так чітко, хоча вони можуть бути зумовлені чергуванням періодів дощів і посушливих періодів. Як вам відомо, обер­тання Землі навколо Сонця і навколо своєї осі, а та­кож Місяця навколо Землі, зумовлюють періодичні зміни світлового режиму, температури, вологості повітря, морські припливи і відпливи.

Періодичні зміни інтенсивності екологічних факторів впливають на формування у живих істот адаптивних біологічних ритмів: добових, припливно-відпливних, сезонних, річних тощо. З цими ритмами пов'язане явище «біологічного го­динника» - здатності організмів реагувати на плин часу. Механізми цього явища ще остаточно не з'ясо­вано, але, безсумнівно, воно має важливе біологічне значення, оскільки дає змогу узгоджувати фізіо­логічні процеси організмів зі змінами в довкіллі.

 Унаслідок обертання Землі навколо своєї осі двічі на добу змінюється ос­вітленість, що зумовлює коливання температури, вологості та інших абіотичних факторів, які вплива­ють на активність організмів. Зокрема, сонячне світло визначає періодичність фотосинтезу, випаро­вування води рослинами, час відкривання й закри­вання квіток тощо. Ви вже знаєте, що зміна дня і ночі впливає на процеси життєдіяльності тва­рин: рухову активність, обмін речовин та ін. У людини виявлено понад 100 життєвих функцій, інтенсивність яких залежить від часу доби.

Припливно-відпливні ритми зумовлені обертанням Місяця навколо Землі. Найчіткіше вони простежуються у мешканців припливно-відпливної зони. Протягом місячної доби (24 години 50 хви­лин) відбувається по два припливи і відпливи, що спонукає організми пристосовуватися до таких періодичних змін умов існуван­ня. Під час відпливів мешканці приплив­но-відпливної  зони  закривають  свої черепашки (молюски), будиночки (вусоногі раки, деякі багатощетинкові черви), закопуються в пісок. Деякі види тварин (наприклад, ваблячий краб) залежно від припливу чи відпливу змінюють своє забарвлення. З ритмом припливів і від­пливів пов'язане і розмноження деяких мешканців цієї зони.

Сезонні ритми пов'я­зані з обертанням Землі навколо Сонця, що зумов­лює річні цикли змін кліматичних умов. З певною порою року в організмів пов'язані періоди розмно­ження, розвитку, стан зимового спокою, у тварин, зокрема, линяння, міграції, сплячка, а у листопад­них рослин — щорічна зміна листя. Сезонні ритми впливають не лише на процеси життєдіяльності організмів, а й на їхню будову. Наприклад, у дафній і попелиць протягом року в особин різних поколінь закономірно змінюються розміри тіла і особливості будови певних його частин.

У багатьох організмів спостерігають багаторічні цикли, пов'язані з неперіодичними змінами соняч­ної активності протягом кількох років. Але такі ритми виражені не так чітко, як сезонні. Прикладом ба­гаторічних циклів є масові розмноження перелітної сарани і деяких інших тварин.

Одним із провідних факторів, які впливають на біо­логічні ритми організмів, е фотоперіод — три­валість світлового періоду доби. Реакції організмів на зміни фотоперіоду дістали назву фотоперіоди­зму (від грец. фотос - світло і періодос - чергу­вання). Тривалість світлового періоду доби — це найстабільніший екологічний фактор, оскільки вона завжди постійна в даному місці в певний день року. Натомість, інші фактори (температура, во­логість, тиск тощо) можуть змінюватись протягом доби.

Здатність організмів реагувати на зміни трива­лості світлового періоду доби дає можливість заз­далегідь пристосовуватись до сезонних змін умов довкілля. Явище фотоперіодизму властиве різним групам організмів, але найчіткіше виражене у видів, які мешкають в умовах різких сезонних змін.

Фотоперіодизм тісно пов'язаний з явищем «біо­логічного годинника», утворюючи досконалий ме­ханізм регулювання життєвих функцій організму.

Фотоперіодизм, як правило, виявляється лише за певного поєднання з іншими екологічними факто­рами. Так, вихід комах із зимуючих лялечок зале­жить не лише від довжини світлового періоду доби, а й від температури довкілля.

Дослідження фотоперіодизму має важливе прак­тичне значення. Змінюючи довжину світлового пе­ріоду в умовах штучного утримання свійських тварин і культурних рослин, можна регулювати процеси їхнього росту і розвитку, підвищувати продук­тивність, стимулювати розмноження тощо.

Незважаючи на те, що різні організми пристосовуються до одних і тих самих умов існування по-різному, в їхніх адаптаціях можна виділити певні закономірності.                                                            Організми можуть пристосовуватись до змін умов довкілля активно, регулюючи власні процеси життєдіяльності залежно від змін довкілля. Це дає змогу підвищити стійкість до несприятливих умов  існування. Наприклад, температура тіла птахів і ссавців залишається сталою навіть за значних її змін у довкіллі, а більшість членистоногих - мешканців пустель — зберігає відносно постійний вміст води в організмі в умовах сильної посухи.

За пасивного формування адаптацій до змін умов довкілля процеси життєдіяльності організмів підпо­рядковані цим змінам. Наприклад, під час знижен­ня температури довкілля у холоднокровних тварин різко знижується рівень процесів обміну речовин і вони можуть впадати в стан заціпеніння. Це спосте­рігають і в деяких   теплокровних тварин (наприк­лад, зимова сплячка бурих ведмедів чи їжаків). Листопадні рослини взимку припиняють фотосинтез, ріст, розвито.

Ще одним типом пристосувань організмів до змін умов довкілля - уникнення цих змін (міграції та кочівлі риб, птахів, ссавців тощо). При цьому найуразливіші фази розвитку припадають на сприятливі періоди, а на несприятливі - фази спокою (наприк­лад, фаза лялечки в комах).