Свет и его роль в жизни организмов

Свет  это первичный источник энергии, без которого невозможна жизнь на Земле. Он участвует в фотосинтезе, обеспечивая создание органических соединений из неорганических растительностью Земли, и в этом его важная энергетическая функция. Но в фотосинтезе участвует только часть диапазона в границах от 380 до 760 нм, которую именуют областью физиологически активной радиации (ФАР). В ней для Свет и его роль в жизни организмов фотосинтеза наибольшее значение имеют красно-оранжевые лучи (600700 нм) и фиолетово-голубые (400500 нм), меньшее  желто-зеленые (500600 нм). Последние отражаются, что и присваивает хлорофилоносным растениям зеленоватую расцветку.

Но свет не только лишь энергетический ресурс, но это и важный экологический фактор, очень значительно влияющий на биоту в целом и на адаптационные Свет и его роль в жизни организмов процессы и явления в организмах.

За пределами видимого диапазона и ФАР остаются инфракрасная (ИК) и ультрафиолетовая (УФ) области. Ультрафиолетовое излучение несет много энергии и обладает фотохимическим воздействием  организмы к нему очень чувствительны. ИК-излучение обладает существенно наименьшей энергией, просто поглощается водой, но некие сухопутные организмы употребляют его для поднятия температуры Свет и его роль в жизни организмов тела выше окружающей.

Принципиальное значение для организмов имеет интенсивность освещения. Растения по отношению к освещенности разделяются на светолюбивые (гелиофиты), тенелюбивые (суциофиты) и теневыносливые.

1-ые две группы владеют различными спектрами толерантности в границах экологического диапазона освещенности. Броский солнечный свет  оптимум гелиофитов (луговые травки, хлебные злаки, сорняки и др.), слабенькая освещенность  оптимум Свет и его роль в жизни организмов тенелюбивых (растения таежных ельников, лесостепных дубрав, тропических лесов). 1-ые не выносят тени, 2-ые  броского солнечного света.

Теневыносливые растения имеют широкий спектр толерантности к свету и могут развиваться как при броской освещенности, так и в тени.

Свет имеет огромное сигнальное значение и вызывает регуляторные адаптации организмов. Одним из самых надежных сигналов Свет и его роль в жизни организмов, регулирующих активность организмов во времени, является длина денька  фотопериод.

Фотопериодизм как явление  это реакция организма на сезонные конфигурации длины денька. Длина денька в данном месте, в данное время года всегда схожа, что позволяет растению и животному обусловиться на данной широте с течением времени года, т. е. временем Свет и его роль в жизни организмов начала цветения, созревания и т. п. Другими словами, фотопериод  это некоторое «реле времени», либо «пусковой механизм», включающий последовательность физиологических процессов в живом организме.

Фотопериодизм нельзя отождествлять с обыкновенными наружными суточными ритмами, обусловленными просто сменой денька и ночи. Но дневная цикличность жизнедеятельности у животных и человека перебегает во прирожденные характеристики вида, т Свет и его роль в жизни организмов. е. становится внутренними (эндогенными) ритмами. Но, в отличие от вначале внутренних ритмов, их длительность может отличаться от четкой числа  24 часа  на 1520 минут и потому их именуют циркадными (в переводе  близкие к суткам).

Эти ритмы помогают организму ощущать время и эту способность именуют «биологическими часами». Они помогают Свет и его роль в жизни организмов птицам при перелетах ориентироваться по солнцу и вообщем ориентируют организмы в более сложных ритмах природы.

Фотопериодизм, хотя и наследственно закреплен, проявляется только в купе с другими факторами, к примеру, температурой: если в денек Х холодно, то растение зацветает позднее, либо в случае с вызреванием  если холод наступает ранее денька Х Свет и его роль в жизни организмов, то, скажем, картофель дает маленький сбор и т. п. В субтропической и тропической зоне, где длина денька по сезонам года изменяется не достаточно, фотопериод не может служить принципиальным экологическим фактором  на замену ему приходит чередование засушливых и дождливых сезонов, а в высокогорье основным сигнальным фактором становится температура.

Так же, как Свет и его роль в жизни организмов на растениях, погодные условия отражаются на пойкилотермных животных, а гомойотермные отвечают на это переменами в собственном поведении: меняются сроки гнездования, передвижения и др.

Человек научился использовать описанные выше явления. Длину светового денька можно изменять искусственно, тем изменяя сроки цветения и плодоношения растений (выкармливание рассады еще в зимний период и даже Свет и его роль в жизни организмов плодов в теплицах), увеличивая яйценоскость кур и др.

Развитие живой природы по сезонам года происходит в согласовании с биоклиматическим законом, который носит имя Хопкинса: сроки пришествия разных сезонных явлений (фенодат) зависят от широты, долготы местности и ее высоты над уровнем моря. Означает, чем севернее, восточнее и выше местность Свет и его роль в жизни организмов, тем позднее наступает весна и ранее осень. Для Европы на каждом градусе широты сроки сезонных событий наступают через три денька, в Северной Америке  в среднем через четыре денька на каждый градус широты, на 5 градусов долготы и на 120 м высоты над уровнем моря.

Познание фенодат имеет огромное значение для планирования разных Свет и его роль в жизни организмов сельхозработ и других хозяйственных мероприятий.

Вода в жизни организмов

Вода физиологически нужна хоть какой протоплазме и с экологической точки зрения является лимитирующим фактором как в наземных, так и в аква местообитаниях, если там ее количество подвержено резким изменениям (приливы, отливы) либо происходит ее утрата организмом в очень соленой Свет и его роль в жизни организмов воде осмотическим методом.

В наземно-воздушной среде этот абиотический фактор характеризуется величиной количества осадков, влажности, иссушающими качествами воздуха и легкодоступным для растения припасом воды.

Количество осадков обосновано физико-географическими критериями и неравномерно распределено на земном шаре (рис. 2.2). Но для организмов важным лимитирующим фактором является рассредотачивание осадков по сезонам года. В Свет и его роль в жизни организмов умеренных широтах даже при достаточном количестве годичных осадков их неравномерное рассредотачивание может привести к смерти растений от засухи либо, напротив, от переувлажнения. В тропической зоне организмам приходится переживать мокроватые и сухие сезоны, регулирующие их сезонную активность при неизменной практически круглый год температуре.

Рис. 2.2. рассредотачивание годового количества осадков по земному Свет и его роль в жизни организмов шару:

Приспособленные к условиям пустыни растения содержат ингибитор прорастания, который вымывается только при определенном количестве осадков, достаточном для вегетации (к примеру, 10 мм), тогда и только прорастает. Начинается краткосрочное «цветение пустыни» (обычно весной).

Влажность воздушной среды измеряется обычно в показателях относительной влажности, т. е. в виде процента реального давления водяного пара Свет и его роль в жизни организмов от давления насыщенного пара при той же температуре. Отсюда способность влажности изменять эффекты температуры: снижение влажности ниже некого предела при данной температуре ведет к иссушающему действию воздуха.

Иссушающее действие воздуха имеет для растений более принципиальное экологическое значение. Подавляющее большая часть растений всасывает воду корневой системой из земли. Пересушивание земли затрудняет всасывание Свет и его роль в жизни организмов. Адаптация растений к этим условиям  повышение поглощающей силы и активной поверхности корней. Величина этой силы у корней умеренной зоны от 2 до 4.106 Па, а у растений сухих областей  до 6.106 Па. Как выбрана доступная вода в данном объеме, корешки вырастают дальше вглубь и в стороны и корневая система может добиться, к примеру, у Свет и его роль в жизни организмов злаков длины 13 км на 1000 см3 земли (без корневых волосков) (рис. 2.3).

Вода расходуется на фотосинтез, всего около 0,5%, всасывается клеточками, а 9799% ее уходит на транспирацию  испарение через листья. При достатке воды и питательных веществ рост растений пропорционален транспирации, а ее эффективность будет наивысшей. Эффективность транспирации  это отношение прироста Свет и его роль в жизни организмов вещества (незапятанной продукции) к количеству транспирированной воды. Измеряется в граммах сухого вещества на 1000 см3 воды. Для большинства растений она равна двум, т. е. на получение каждого грамма живого вещества тратится 500 г воды, даже для большинства засухоустойчивых. Основная форма адаптации  не понижение транспирации, а прекращение роста в период засухи.

В нижних Свет и его роль в жизни организмов ярусах тропических дождевых лесов, где 100%-ная относительная влажность, есть растения с приспособлениями для утраты воды, а в пустынях у неких растений аква баланс не нарушается даже в период недолговременной засухи и т. д. Зависимо от методов адаптации растений к влажности выделяют несколько экологических групп, к примеру: гигрофиты  наземные растения, живущие в Свет и его роль в жизни организмов очень мокроватых почвах и в критериях завышенной влажности (рис, папирус); мезофиты  переносят малозначительную засуху (древесные растения разных погодных зон, травянистые растения дубрав, большая часть культурных растений и др.); ксерофиты  растения сухих степей и пустынь, способные копить воду в мясистых листьях и стеблях  суккуленты (алоэ, кактусы и др.), также владеющие Свет и его роль в жизни организмов большой поглощающей силой корней и способные снижать транспирацию с узенькими маленькими листьями  склерофиты.

Рис. 2.3. Корневые системы растений в различных критериях водоснабжения
(по М. С. Шалыту, 1950, и Б. А. Тихомирову, 1963):

а  Festuca sulcata; б  Euphorbia gerardiana (на черноземах Аскания-Нова);
в  Eriophorum scheuchzeri; г  Hierochloe alpina (из тундры Таймыра Свет и его роль в жизни организмов)

Посреди суккулентов наблюдается явление конвергенции  растения, относящиеся к различным видам, имеют фактически схожую форму: африканский молочай и кактус имеют шарообразную форму (рис. 2.4), обеспечивающую меньшую поверхность испарения.

Рис. 2.4. Конвергенция растений:

а  молочай пухлый; б  астрофитум козлорогий

Доступный припас воды, т. е. таковой воды, которую способна всасывать корневая система растений, зависит сначала от Свет и его роль в жизни организмов количества осадков в данном районе и водопроницаемости поверхностных отложений. Даже при большенном количестве осадков высочайшая проницаемость песочных и песчано-гравийных отложений приведет к резвой фильтрации воды в глубину, осушая почву.

В случае если естественный источник не обеспечивает достаточный припас доступной воды, прибегают к искусственным методам его пополнения  орошению при Свет и его роль в жизни организмов помощи устройства оросительных систем.

У животных по отношению к воде также выделяют свои экологические группы: гигрофилы (влаголюбивые) и ксерофилы (сухолюбивые), также промежную группу  мезофилов. Методы регуляции аква баланса у их поведенческие, морфологические и физиологические.

К поведенческим методам относятся перемещение в более мокроватые места, периодическое посещение водопоя, переход к ночному Свет и его роль в жизни организмов стилю жизни и др. К морфологическим адаптациям  приспособления, задерживающие воду в теле: раковины наземных улиток, роговые покровы у пресмыкающихся и др. Физиологические приспособления ориентированы на образование метаболической воды, являющейся результатом обмена веществ и позволяющей обходиться без питьевой воды. Она обширно употребляется насекомыми и нередко такими животными, как Свет и его роль в жизни организмов верблюд, овца, собака, которые могут выдержать утрату воды, соответственно, 27, 23 и 17%. Человек гибнет уже при 10% потере воды. Пойкилотермные животные более выносливы, потому что им не приходится использовать воду на остывание, как теплокровным.


svetoprovodyashie-sredi-glaza-i-prelomleniya-sveta-refrakciya.html
svetotehnicheskie-velichini.html
svetovaya-chuvstvitelnost-chelovecheskogo-glaza.html