Свет как экологический фактор

Лучистая энергия Солнца – единственный источник энергии для всего живого на Земле.
Для растений свет – это и условие, и ресурс, за который идет конкуренция.
Для животных свет – условие ориентации в пространстве.

Главный экологический фактор, на который реагируют организмы в своих годовых циклах – фотопериод – изменения в соотношении дня и ночи.
Способность организмов реагировать на долготу дня называется фотопериодизмом. Не только растения и животные реагируют на изменение долготы дня, но и люди во многом зависимы от длительности светлого времени суток.

А-400—320(длинноволновое, ближнее)
В320—280 (средневолновое - загарная радиация, противорахитичное)
С 280—200 (коротковолновое - бактерицидная радиация)

Органоиды фотосинтеза

Органы фотосинтеза

Растения приспособлены к улавливанию различного количества света в зависимости от условий освещения. Различают:
Гелиофиты – светолюбивые растения,
Сциофиты – тенелюбивые растения,
Факультативные гелиофиты – теневыносливые растения.

Гелиофиты
Растения открытых, постоянно хорошо освещаемых местообитаний.
Побеги с укороченными междоузлиями, сильно ветвящиеся, иногда розеточные,
листья - обычно мелкие или с рассеченной листовой пластинкой, с толстой наружной стенкой клеток эпидермы,
нередко с восковым налетом или густым опушением,
с большим числом устьиц на единицу площади, часто погруженных,
с густой сетью жилок, с хорошо развитыми механическими тканями;
в клетках большое количество мелких хлоропластов

Гвоздика травянка

Сциофиты
Растения нижних ярусов тенистых лесов, пещер и глубоководные растения; плохо переносят сильное освещение прямыми солнечными лучами.
Листья располагаются горизонтально, хорошо выражена листовая мозаика. Листья темно‑зеленые, более крупные и тонкие.
Клетки эпидермы крупные, но с более тонкими наружными стенками и тонкой кутикулой, часто содержат хлоропласты.
Клетки мякоти листа крупнее, столбчатая ткань однослойная или имеет нетипичное строение и состоит не из цилиндрических, а из клеток в форме трапеции.
Площадь жилок вдвое меньше, чем у листьев гелиофитов, число устьиц на единицу площади меньше.
Хлоропласты крупные, но число их в клетках невелико;

Большинство папоротников

Факультативные гелиофиты
могут переносить большее или меньшее затенение, но хорошо растут и на свету; они легче других растений перестраиваются под влиянием меняющихся условий освещения.

Световые и теневые листья
У лиственных теневыносливых деревьев и кустарников (дуба черешчатого, липы сердцевидной, сирени обыкновенной и др.) листья, расположенные по периферии кроны, имеют структуру, сходную со структурой листьев гелиофитов, и называются световыми, а в глубине кроны – теневые листья с теневой структурой, сходной со структурой листьев сциофитов.

Листовая мозаика
Если смотреть по направлению падающего света на побеги, покрытые листьями, можно увидеть, что взаимное расположение листьев напоминает расположение камешков в мозаике. Это достигается неодинаковой длиной и изгибами черешков, скручиванием их и междоузлий стебля, неодинаковыми размерами и асимметрией листьев и т. п. В таких листовых мозаиках листья не затеняют друг друга; они наилучшим образом могут использовать пространство и падающий на них свет.

Животные и свет
Интенсивность освещения влияет на активность животных, определяя среди них виды, ведущие сумеречный, ночной и дневной образ жизни.
Ориентация на свет осуществляется в результате «фототаксисов»: положительного (перемещение в сторону наибольшей освещенности) и отрицательного (перемещение в сторону наименьшей освещенности).
Сумеречные - бабочки бражника, еж, козодой.
Майские хрущи начинают летать только в 21—22 ч и заканчивают лет после полуночи, комары же активны с вечера до утра.
Ночной образ жизни – куница, мыши, совы.

Биологические ритмы
Периодически повторяющиеся изменения активности процессов жизнедеятельности организмов

Биологические
ритмы
Годовые
(сезонные)
суточные

Суточные ритмы
Ритмы, которые приспосабливают организмы к смене дня и ночи
Причины: движение Земли
вокруг своей оси

Суточные ритмы
Циркадный ритм ( циркадианный, лат. circa около + лат. dies день) — название, которое дано близкому к 24-часовому циклу биологических процессов живых организмов, регулирующемуся «внутренними часами».
Циркадные ритмы важны для регуляции сна, поведения, активности и питания всех животных, включая человека. Известно, что к этому циклу привязана работа ретикулярной формации мозга, изменение уровня активности мозга в целом, производство гормонов, регенерация клеток и другие биологические процессы.
Циркадные ритмы обнаружены не только у животных (позвоночных и беспозвоночных), но и у грибов, растений, простейших и даже бактерий

Дневные и ночные животные

Годовые ритмы
Ритмы, которые приспосабливают организм к сезонной смене условий
Причина: движение Земли вокруг Солнца, благодаря чему происходит смена времен года

Смена времен года

Годовые ритмы
Цирканные (цирканнуалъные, или цирканные /от лат. circa - около, апnus - год.) – годовые ритмы
Периоды роста, размножения, миграций закономерно чередуются и повторяются так, чтобы в критическое время года организмы находились в наиболее устойчивом состоянии.
Самый уязвимый процесс – размножение и выращивание молодняка цветение растений, созревание плодов и семян– приходится на самый благоприятный период.
Эта периодичность смены физиологического состояния в течение года проявляется как внутренний годовой ритм.
Если австралийских страусов или дикую собаку динго поместить в зоопарк Северного полушария, период размножения у них наступит осенью, когда в Австралии весна. Перестройка внутренних годовых ритмов происходит с большим трудом, через целый ряд поколений.

Размножение животных

Цветение