Основні абіотичні фактори та їх характеристика, Світло як екологічний фактор - Абіотичні фактори

Серед абіотичних факторів виділяють:

. Кліматичні (вплив температури, світла і вологості);

. Геологічні (землетрус, виверження вулканів, рух льодовиків, сходження селів і лавин та ін.);

. Орографічні (особливості рельєфу місцевості, де мешкають досліджувані організми).

Розглянемо дію основних прямодіючими абіотичних факторів: світла, температури і наявності води. Температура, світло і вологість є найбільш важливими факторами зовнішнього середовища. Ці фактори закономірно змінюються як протягом року і доби, так і у зв'язку з географічної зональністю. До цих факторів організми виявляють зональний і сезонний характер пристосування.

Світло як екологічний фактор

Сонячне випромінювання є основним джерелом енергії для всіх процесів, що відбуваються на Землі. У спектрі сонячного випромінювання можна виділити три області, різні по біологічній дії: ультрафіолетову, видиму і інфрачервону. Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі менше 0,290 мкм згубні для живого, але вони затримуються озоновим шаром атмосфери. До поверхні Землі доходить лише невелика частина довших ультрафіолетових променів (0,300 - 0,400 мкм). Вони становлять близько 10% променистої енергії. Ці промені володіють високою хімічною активністю - при великій дозі можуть пошкоджувати живі організми. У невеликих кількостях, однак, вони необхідні, наприклад, людині: під впливом цих променів в організмі людини утворюється вітамін Д, а комахи зорово розрізняють ці промені, тобто бачать в ультрафіолетовому світлі. Вони можуть орієнтуватися по поляризованому світла.

Видимі промені з довжиною хвилі від 0,400 до 0,750 мкм (на їх частку припадає більша частина енергії - 45% - сонячного випромінювання), що досягають поверхні Землі, мають особливо велике значення для організмів. Зелені рослини за рахунок цього випромінювання синтезують органічну речовину (здійснюють фотосинтез), яке використовують у їжу всі інші організми. Для більшості рослин і тварин видиме світло є одним з важливих факторів середовища, хоча є й такі, для яких світло не є обов'язковою умовою існування (грунтові, печерні і глибоководні види пристосування до життя в темряві). Більшість тварин здатні розрізняти спектральний склад світла - володіти колірним зором, а у рослин квітки мають яскраве забарвлення для залучення комах-запилювачів.

Інфрачервоні промені з довжиною хвилі більш 0,750 мкм очей людини не сприймає, але вони є джерелом теплової енергії (45% променистої енергії). Ці промені поглинаються тканинами тварин і рослин, внаслідок чого тканини нагріваються. Багато холоднокровні тварини (ящірки, змії, комахи) використовують сонячне світло для підвищення температури тіла (деякі змії та ящірки є екологічно теплокровними тваринами). Світлові умови, пов'язані з обертанням Землі, мають виразну добову і сезонну періодичність. Майже всі фізіологічні процеси у рослин і тварин мають добовий ритм з максимумом і мінімумом в певні години: наприклад, в певні години доби квітка у рослин відкривається і закривається, а у тварин виникли пристосування до нічний і денний життя. Довжина дня (або фотопериод), має величезне значення в житті рослин і тварин.

Рослини, в залежності від умов проживання, адаптуються до тіні - тіньовитривалі рослини або, навпаки, до сонця - світлолюбні рослини (наприклад, хлібні злаки). Однак сильне яскраве сонце (яскравість вище оптимальної) пригнічує фотосинтез, тому в тропіках важко отримати високий врожай культур, багатий білком. У помірних зонах (вище і нижче екватора) цикл розвитку рослин і тварин приурочений до сезонами року: підготовка до зміни температурних умов здійснюється на основі сигналу - зміни довжини дня, яка в певний час року в даному місці завжди однакова. У результаті цього сигналу включаються фізіологічні процеси, що призводять до росту, цвітінню рослин навесні, плодоношення влітку і скидання листя восени; у тварин - до линяння, накопиченню жиру, міграції, розмноження у птахів і ссавців, настанню стадії спокою у комах. Зміна довжини дня тварини сприймають за допомогою органів зору. А рослини - за допомогою спеціальних пігментів, розташованих в листі рослин. Подразнення сприймаються за допомогою рецепторів, внаслідок чого відбувається ряд біохімічних реакцій (активація ферментів або виділення гормонів), а потім проявляються фізіологічні або поведінкові реакції.

Вивчення фотопериодизма рослин і тварин показало, що реакція організмів на світло заснована не просто на кількості одержуваного світла, а на чергуванні протягом доби періодів світла і темряви певної тривалості. Організми здатні вимірювати час, тобто мають біологічними годинами - від одноклітинних до людини. Біологічний годинник - також управляються сезонними циклами та іншими біологічними явищами. Біологічний годинник визначають добовий ритм активності як цілих організмів, так і процесів, що відбуваються навіть на рівні клітин, зокрема клітинних поділів.

Похожие статьи




Основні абіотичні фактори та їх характеристика, Світло як екологічний фактор - Абіотичні фактори

Предыдущая | Следующая