Свет как экологический фактор, его влияние на распространение и жизнедеятельность организмов

Основным источником света в Биосфере Солнце. важны следующие количественные характеристики света: – длина волны; – интенсивность светового потока (количество энергии излучения, поступающей в единицу времени на единицу площади); - фотопериод (соотношение между светлой и темной фазой суток). Человеческий глаз воспринимает электромагнитные волны(видимый свет) от3900 Å (синий свет) до7600 Å (красный). Излучение с более низкой длиной волны УФ-, рентгеновское и гамма-излучение, и более высокой– инфракрасное(тепловое) излучение, радиоволны и т.п., не воспринимает. некоторые насекомые способны УФ цвет, а многие ночные животные– ИК излучение, исходящее от объектов, температура которых выше температуры окружающей среды. Зеленые растения для фотосинтеза используют волны в диапазоне «фотосинтетически активной радиации» (ФАР) от 3800 до7100 Å. У прокариотов имеются фотосинтетические пигменты, которые используют энергию излучения вне диапазона ФАР, а именно волны длиной8000, 8500 и 8700 -- 8900 Å. Максимальная эффективность использования ФАР для фотосинтеза составляет не более3 – 4,5%. Наблюдалась она в культуре морских водорослей при сумеречном освещении. В тропических лесах это значение составляет1 – 3%, в лесах умеренного пояса– 0,6 – 1,2%, в посевах сельскохозяйственных культур– не более0,6%. Интенсивность света имеет важной значение для величины интенсивности фотосинтеза. У разных видов фотосинтезирующих организмов максимальная интенсивность фотосинтеза достигается при неодинаковой интенсивности светового потока. По этому признаку растения делятся на свето- и тенелюбивые. у всех видов растений очень яркий свет подавляет фотосинтез. Света полной Луны на безоблачном небе вполне достаточно для протекания фотосинтеза у некоторых наземных растений. В чистых водах Мирового океана свет проникает до глубины200 м. В чистых пресноводных озерах свет может проникать до глубины60-70 м(Байкал). До половины органического вещества, созданного растениями при фотосинтезе сразу же расходуется на их дыхание. Поэтому они могут существовать лишь в таких световых условиях, когда количество органического вещества, созданного при фотосинтезе будет превышать или хотя бы быть равным, его количеству, использованному на дыхание. Существуют целый ряд автотрофных жгутиконосцев, способных к биолюминесценции. Ночью ее скопления образуют достаточно света для своего процесса фотосинтеза. Гетеротрофные организмы, имеющие органы зрения, используют видимый свет для ориентации в пространстве. Отдельные ночные организмы способны воспринимать также ИК излучение, а насекомые– УФ излучение. большинству гетеротрофных организмов определенное количество света необходимо, например, для выработки витаминов и др в кожных покровах. Таким образом, электромагнитное излучение Солнца не вносит никакого вклада в естественный фон ионизирующей радиации на поверхности Земли. Годовой характер изменения соотношения между светлой(С) и темной (Т) фазой суток(фотопериод) подчинен строгим закономерностям, что обусловлено вращением Земли вокруг Солнца. На экваторе фотопериод в течение года строго постоянен и составляет 12С: 12Т. Длительность светового дня в каждые сутки в определенной точке Земного шара строго постоянно, в отличие от других важных экологических факторов. Поэтому для многих организмов, особенно птиц, фотопериод является сигнальным фактором многих важнейших этапов их жизненного цикла. Все организмы нуждаются в воде. Вода используется растениями для фотосинтеза. Вода является одной из основных сред обитания. Многие другие виды связаны с водой на определенных стадиях своего жизненного цикла. Многие организмы приспособились к существованию в условиях дефицита воды (Растения-суккуленты). Многие животные в случае недостатка воды используют метаболическую воду, получаемую путем окисления имеющихся в их организмах запасов жиров.