Значення видимого світла

Особливе значення в житті всіх організмів має видиме світло. За участю світла у рослин і тварин протікають найважливіші процеси: фотосинтез, транспірація, фотопериодизм, рух, зір і т.д. На світлі відбувається утворення хлорофілу і здійснюється процес фотосинтезу, тобто синтез органічних речовин з неорганічних. Фотосинтезуюча діяльність зелених рослин забезпечує планету органічною речовиною. Всі організми залежать в харчуванні від земних фотосинтезуючих рослин. Рослини для фотосинтезу використовують, в основному, сині та червоні промені. По відношенню до світла їх прийнято ділити на світлолюбні (геліофіти) (рослини степів), тіньовитривалі (більшість лісоутворюючих порід) і тіньові (сціофіти) (мохи, папороті).

Геліофіти

Геліофіти - види відкритих місць (дуб монгольська, сосна могильна, береза біла, кущисті лишайники, костриця овеча, конюшина повзуча, соняшник та ін), в сухих місцях зазвичай утворюють розріджений і невисокий покрив. При інтенсивності до 13,5%, світло надає стимулюючу дію на ріст рослин, при більшій - діє гнітюче. У геліофітов високі витрати на подих. Характерні ознаки: листя щільні, шкірясті, іноді блискучі з товстою кутикулою, хвоя потовщена, укорочені пагони, опушення, на листках і пагонів сизий восковий наліт - все це захищає лист від перегріву та інтенсивному випаровування. Клітини епідермісу дрібні, паренхіма утворена 2 і більше шарами. Співвідношення хлорофілу А: В становить 5:1. Звичайні темно-зелений колір листя, для трав - розеткові форми.

Сціофіти

Сціофіти (тіньові) - не виносять сильного освітлення, ростуть під пологом лісу при сильному затіненні (лісове різнотрав'я, папороті, мохи, плауни, кислиця, хвощі, підріст хвойних), при виставленні на простір життєвість їх різко погіршується. Представлені в основному лісовими травами. Характерні ознаки: ніжні тонкі листи з тонкою кутикулою, зазвичай матові, неопушені, більш світлого кольору, ніж у рослин відкритих місць, пагони витягнуті. Клітини мезофилла великі, паренхіма одношарова, стінки епідермісу тонкі, устьиц на одиницю площі менше. Співвідношення хлорофілу А: В менше, ніж у Светолюбив - 3:2. Факультативні геліофіти (тіньовитривалі) займають проміжне положення між двома групами. Легко переносять невелике затінення. Ефективно використовують бічне освітлення (розсіяне), для листя характерно мозаїчне розташування. Ця більшість лісових рослин (клени, липи, ліани, багато трави, чагарники).

У рослин орієнтація на світ здійснюється в результаті фототропізм - спрямованих ростових рухів органів рослин.

Якщо рух направлено у бік світлового подразника, то це - позитивний фототропізм; якщо в протилежну - негативний.

У тварин орієнтація на світ здійснюється в результаті фототаксис - рухових реакцій тварин у відповідь на одностороннє світлове випромінювання. При позитивному фототаксис тварина переміщається в бік найбільшої освітленості, при негативному - в сторону найменшою освітленості. Світло необхідне тваринам для зорової орієнтації в просторі. Починаючи з кишково-порожнинних тварин, у них розвиваються складні світлочутливі органи, що мають різну будову - очі. По відношенню до світлового режиму серед тварин розрізняють нічні та сутінкові види і види, що живуть у постійній темряві і не виносять яскравого сонячного світла.

Поширення тварин

Світловий режим впливає і на географічне поширення тварин. Сигнальне значення в житті тварин має біолюмінесценція - видиме світіння живих організмів, пов'язане з процесами їхньої життєдіяльності. Виникає в результаті окислення складних органічних сполук (люциферин) за участю ферментів (люціферази) у відповідь на роздратування, яке надходить із зовнішнього середовища. Енергія, що виділяється в результаті цих реакцій, не розсіюється у вигляді тепла, а перетворюється на енергію електронного збудження молекул, здатних виділяти її у вигляді фотонів. Світіння може випускати вся поверхня тіла або спеціальні органи світіння. Використовується тваринами для освітлення і приманки видобутку (глибоководні риби), для застереження, відлякування або відволікання хижаків (деякі креветки), для залучення особин іншої статі в шлюбний період (світлячки), для орієнтації в зграї. Деякі тварини світяться у відповідь на механічне подразнення (світяться голкошкірі на мілководдях коралових рифів Карибського моря).

Рух Землі навколо Сонця викликає закономірні зміни довжини дня і ночі за сезонами року. Сезонна ритмічність у життєдіяльності організмів визначається, в першу чергу, скороченням світловий частини доби восени і збільшенням навесні. Тривалість світлового дня є важливим регулюючим фактором у житті живих організмів. Сезонні зміни фізіологічної активності живих організмів у відповідь на зміну тривалості дня і ночі називають фотопериодизмом.

Довжина світлового дня, на відміну від інших абіотичних факторів, для кожної місцевості змінюється строго закономірно (відомо, що найкоротший день 22 грудня, а найдовший - 22 червня, відома тривалість будь-якого дня року). У результаті природного відбору виживали організми, чиї фізіологічні функції регулювалися тривалістю світлового дня. Якщо тривалість світлового дня штучно підтримувати більше 15 годин, наші листопадні дерева стають вічнозеленими, а якщо навесні за допомогою ширми влаштувати їм осінній день (менше 12 годин), їх ріст припиняється, вони скидають листя і у них настає стан зимового спокою.

Пристосованість до сезонного зміни тривалості світлового дня призвела до появи довгоденних і короткоденних рослин. Довгоденні зацвітають на початку літа, до осені встигають дозріти плоди та насіння - це рослини середньої смуги і північних зон (жито, пшениця, овес), короткодневние (айстри, жоржини, хризантеми) - рослини південного походження, де тривалість світлового дня близько 12 години, тому вони у нас зацвітають при короткому дні восени.

Зменшення світлового дня наприкінці літа веде до припинення росту, стимулює відкладення запасних поживних речовин організмом, викликає у тварин восени линьку, визначає терміни групування в зграї, міграції, перехід в стан спокою і сплячки. Збільшення довжини світлового дня стимулює статеву функцію у птахів, ссавців, визначає терміни цвітіння рослин.

Висновок

Стосовно світла тварини поділяються на денних і нічних. У процесі еволюції тварини виробили різні пристосування для сприйняття світла. В евглени зеленої це – світлочутливе червоне вічко. У постійного жителя ґрунту – дощового черв’яка – світлочутливі клітини містяться в шкірі, у тварин і комах утворилися спеціальні органи зору – очі. Прозорими перетинками (повіками) покриті очі риб. Риби бачать на близькій відстані, розрізняючи форму та колір предметів. Очі птахів захищені трьома мигальними елементами, як і в плазунів. Особливе положення очей дозволяє птахам бачити майже весь простір. Таким чином, розвиток органів зору залежать від умов життя тварин. Світло регулює процеси життєдіяльності тварин. Наприклад, у птахів тривалість світлового дня запускає складний механізм розмноження.

Поиск по сайту: