Ультрафіолетове випромінення

Вступ

Світло для тварин – необхідна умова бачення та зорової орієнтації в просторі. Розвиток зору у них відбувається паралельно з розвитком нервової системи. Повнота зорового сприймання навколишнього середовища залежить від ступеня еволюційного розвитку. Примітивні органи зору у багатьох безхребетних – це просто світлочутливі клітини, оточені пігментом, а в одноклітинних – світлочутлива ділянка цитоплазми. Такі очі не дають зображення предметів, а сприймають лише коливання освітленості, чергування світла та тіні, що свідчать про зміни в навколишньому середовищі.
Образний зір можливий тільки при достатньо складній будові ока. Павуки можуть розрізняти контури предметів, що рухаються, на відстані 1-2 см. Найдосконалішими вважаються очі комах, головоногих молюсків та хребетних тварин. Тому що вони здатні сприймати форму і розміри предметів, їхній колір, визначати відстань. Тварини, у яких очі розміщені по боках голови, мають монокулярний або площинний зір. Здатність до об’ємного бачення властивий деяким птахам (совам, грифам, орлам, соколам), мавпам та людині. Гранична чутливість ока величезна. Але поняття видимого світла умовне, тому що різні види тварин дуже відмінні щодо здатності сприймати різна промені сонячного спектра. Коло видимих променів людини – від фіолетових до темно-червоних. Ми не сприймаємо більш короткохвильове ультрафіолетове і більш довгохвильове інфрачервоне випромінювання. А деякі тварини, наприклад, глибоководні кальмари, гримучі змії бачать інфрачервону частину спектра і ловлять здобич у темряві, орієнтуючись за допомогою органів зору. Для бджіл видима частина спектра зміщена у більш короткохвильової ділянки, вони сприймають значну частину ультрафіолетових променів, але не розрізняють червоних.

Світло та його дія на організми

Світло, з одного боку, служить для організмів первинним джерелом енергії, без якого неможливе життя. З іншого боку, прямий вплив світла на клітину смертельно для організмів. Еволюція біосфери в цілому була спрямовані на «приборкання» надходить сонячного випромінювання, використання його корисних складових і захист від шкідливих. Отже, світло - це не тільки життєво важливий, але та обмежувальний фактор, як на мінімальному, так і максимальному рівнях.

Сонячне світло являє собою електромагнітне випромінювання з різними довжинами хвиль від 0,05 до 3000 нм (1 нм = 1 × 10-9 м) і більше. Цей потік можна розділити на кілька областей, що розрізняються фізичними властивостями і екологічним значенням для різних груп організмів. Межі цих областей наближено можна представити таким чином:

• <150 нм - зона іонізуючої радіації,

• 150 - 400 (390) нм - ультрафіолетова (УФ) радіація,

• 400 (390) - 800 (760) нм - видиме світло (межі діапазону розрізняються для різних організмів),

• 800 (760) - 1000 нм - інфрачервона (ІЧ) радіація,

•> 1000 нм - зона т.зв. далекої ІЧ - радіації - потужного чинника теплового режиму середовища.

Ультрафіолетове випромінення

Жорсткий ультрафіолет з довжиною хвилі менше 290 нм згубний для живих клітин, до поверхні Землі не доходить, так як відображається озоновим екраном. М'який ультрафіолет з довжиною хвилі від 290 до 390 нм несе багато енергії і викликає утворення вітаміну D в шкірі людини, він же сприймається органами зору багатьох комах; ці промені в помірних дозах стимулюють ріст і розмноження клітин, підвищують вміст вітамінів, збільшують стійкість до хвороб. Видиме світло з довжиною хвилі від 390 до 760 нм використовується для фотосинтезу Фототрофние організмами (рослинами, фотосинтезирующими бактеріями, синьо-зеленими) і тваринами для орієнтації. Інфрачервона частина сонячного спектра (теплові промені) з довжиною хвилі більше 750 нм викликає нагрівання предметів, особливо важлива ця частина спектра для тварин з мінливою температурою тіла - пойкілотермних.

На біосферу з космосу падає сонячне світло з енергією 2 кал. на 1см2 в 1 хв. Ця так звана сонячна постійна. Це світло, проходячи через атмосферу, послаблюється і до поверхні Землі в ясний полудень може дійти не більше 67% його енергії. Проходячи через хмарний покрив, воду і рослинність, сонячне світло ще більше послаблюється, і в ньому значно змінюється розподіл енергії по різних дільницях спектра.

Промениста енергія, що досягає земної поверхні в ясний день, складається приблизно на 10% з ультрафіолетового випромінювання, на 45% - з видимого світла, на 45% - з інфрачервоного випромінювання. Найменше при проходженні через хмари і воду послаблюється видиме світло. Отже, фотосинтез може йти і в похмурі день, і під шаром чистої води деякої товщини. Світло необхідний всім живим організмам. Але, деякі організми можуть розвиватися в повній темряві. Наприклад, багато гриби і бактерії.

Поиск по сайту: