Студопедия — Свет в жизни организмов. Экологические группы растений по отношению к световому режиму. Фотопериодизм.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Свет в жизни организмов. Экологические группы растений по отношению к световому режиму. Фотопериодизм.






В энергетическом отношении жизнь на Земле обеспечивается постоянным притоком энергии от солнца и использованием её в процессе фотосинтеза. Биологическое влияние солнечного света зависит от его интенсивности и продолжительности действия, спектрального состава, суточной и сезонной периодичности. Поступающая от Солнца лучистая энергия распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн: ультрафиолетовые лучи, видимые лучи и инфракрасные лучи.

Ультрафиолетовые (УФ) лучи имеют длину волны λ< 0,4 мкм, причем часть солнечной радиации с длиной волны менее 0,29 мкм губительна для всего живого. Жизнь на Земле возможна благодаря озоновому слою атмосферы, расположенному на высоте 10-50 км. До поверхности Земли доходит лишь небольшая часть УФ-лучей (λ = 0,3-0,4 мкм). Ультрафиолетовая часть характеризуется самой высокой энергией квантов и высокой фотохимической активностью (в организме животных способствует образованию витамина D, синтезу пигмента меланина клетками кожи). Эти лучи воспринимаются органами зрения насекомых, у растений они оказывают формообразовательный эффект и способствуют синтезу биологически активных соединений – пигментов, витаминов.

Видимая часть спектра (λ = 0,4-0,75 мкм) имеют самое большое значение для организмов. Это обусловило появление у животных и растений многих важных приспособлений. У зеленых растений сформировался аппарат фотосинтеза, яркая окраска цветов для привлечения насекомых-опылителей. Для животных световой фактор является, прежде всего, необходимым условием ориентации в пространстве и во времени, а также участвует в регуляции многих процессов жизнедеятельности.

Инфракрасные (тепловые) лучи (λ >0,75 мкм) повышают температуру природной среды и самих организмов, что имеет особенное значение для холоднокровных животных. У растений инфракрасные лучи играют значительную роль в транспирации (испарение воды с поверхности листьев обеспечивает удаление излишков тепла) и способствует поступлению углекислого газа через устьица.

В зависимости от условий обитания, которые отличаются интенсивностью освещения, растения распределены на три экологические группы: светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые.

Светолюбивые растения могут развиваться только при полном освещении и плохо переносят даже незначительные затемнения; произрастают на открытых местообитаниях. Они широко распространены в сухих степях и полупустынях, где растительный покров редкий и растения не затеняют друг друга (тюльпан, гусиный лук). К этой группе относятся хлебные злаки, растения безлесных склонов (чабрец, шалфей) и др.

Приспособления к яркому свету:

- относительно малая площадь листовых пластинок;

- листья толстые за счет хорошо выраженной столбчатой паренхимы, ориентированные вертикально.

Теневыносливые растения характеризуются широкими пределами выносливости к световому фактору: они лучше растут при прямом освещении солнечными лучами, однако способны выносить и затенение. Это в основном лесообразующие породы (бере за, осина, сосна, дуб, ель) и травянистые (зверобой, земляника и др.).

Приспособления к недостатку света:

-относительно большая поверхность листовой пластинки;

- листья тонкие, ориентированные к свету.

Тенелюбивые растения не выносят прямого солнечного света и нормально развиваются в условиях затемнения при рассеянном свете. К таким растениям относятся лесные травы – кислица, мхи, и др. При вырубке леса некоторые из них погибают.

 

Фотопериодизм. Распределение потока энергии имеет зональные различия (меняются от места к месту), суточные колебания (смена дня и ночи) и сезонные колебания (изменение длительности освещенного и темного периода суток в течение года). Эти явления связаны с рельефом, вращением Земли и наклоном её орбиты к плоскости вращения. Растительные и животные организмы активно реагируют не только на интенсивность светового фактора, но и на сезонные изменения соотношения продолжительности дня и ночи в течение суток. Таким образом, живые организмы способны измерять время, т. е. обладают биологическими часами – важным приспособлением, позволяющим выжить в конкретных условиях среды. Продолжительность дня и ночи закономерно изменяется в течение года, поэтому для всех биологических систем характерны адаптации, согласовывающие физиологическую активность с ритмом этих временных интервалов.

Реакцию организмов на продолжительность светового дня, выражающуюся в изменении интенсивности физиологических процессов, называют фотопериодизмом. В процессе эволюции выработались характерные временные циклы с определенной последовательностью и длительностью периодов размножения, роста, подготовки к зиме, т. е. биологические ритмы жизнедеятельности в определенных условиях среды. Биологические ритмы – это ритмико-циклические (суточные, сезонные, годовые и др.) колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений, дающие организмам возможность приспосаюливаться к изменениям окружающей среды.

С езонные ритмы – специфические изменения интенсивности физиологических процессов, процессов роста и размножения, повторяющиеся с годичной периодичностью. Сезонные ритмы жизнедеятельности обеспечивают организмам использование наиболее благоприятных условий для роста и развития. У растений фотопериодический эффект проявляется в согласовании периода цветения и образования плодов с периодом активного фотосинтеза. Длиннодневные растения преимущественно северных широт для цветения нуждаются в длине дня 12 ч и выше (лен, рожь, овес, лук, морковь и др.); короткодневные растения тропического происхождения переходят к цветению, когда продолжительность дня становится менее 12 ч (георгины, хризантемы, просо, кукуруза, конопля и др.).

Продолжительность существенно сказывается и на жизнедеятельности животных: фотопериодические реакции определяют поведенческие реакции, миграции, размножение, линьку, наступление периода покоя. Весной, с увеличением длительности светлого периода суток, у птиц появляются миграционные и гнездовые инстинкты, теплокровные животные линяют. Сокращение дня осенью вызывает отлет птиц, у млекопитающих отрастает волосяной покров, некоторые животные впадают в спячку и др.

Исследования фотопериодизма позволяют в сельском хозяйстве регулировать процессы роста и развития растений и животных; добиваться повышения урожайности при искусственном освещении овощей и цветов, повышать продуктивность животных и др.

Кроме сезонных изменений смена дня и ночи определяет суточную ритмичность активности как организма в целом, так и многих физиологических и биохимических процессов: частоты дыхания и сердечных сокращений, деления клеток, синтеза различных веществ и др. Поведенческие реакции ночных животных (многие грызуны, сова, филин) и дневных (жаворонок, курица) значительно отличаются. У растений в определенное время открываются и закрываются цветки, меняется положение листьев и др. Суточные ритмы – реакции живых организмов на смену дня и ночи.

Ритмический характер свойствен многим биохимическим и физиологическим процесса, протекающим в организме человека: суточные колебания температуры тела, артериального давления, биосинтеза и активности различных ферментов и др. Имеются данные о циклическом характере физического состояния и психологических функций. В связи с этим нарушение установившихся ритмов жизнедеятельности может снижать работоспособность, неблагоприятно влиять на здоровье человека. Исследование биоритмов имеет большое значение для разработки мер по организации рационального режима труда и отдыха человека, особенно при адаптации к экстремальным условиям (перелеты в другие часовые пояса, работа в полярных условиях и т. п.), а так же разработка методов предупреждения и лечения различных заболеваний.

 







Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 324. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Выработка навыка зеркального письма (динамический стереотип) Цель работы: Проследить особенности образования любого навыка (динамического стереотипа) на примере выработки навыка зеркального письма...

Словарная работа в детском саду Словарная работа в детском саду — это планомерное расширение активного словаря детей за счет незнакомых или трудных слов, которое идет одновременно с ознакомлением с окружающей действительностью, воспитанием правильного отношения к окружающему...

Правила наложения мягкой бинтовой повязки 1. Во время наложения повязки больному (раненому) следует придать удобное положение: он должен удобно сидеть или лежать...

Влияние первой русской революции 1905-1907 гг. на Казахстан. Революция в России (1905-1907 гг.), дала первый толчок политическому пробуждению трудящихся Казахстана, развитию национально-освободительного рабочего движения против гнета. В Казахстане, находившемся далеко от политических центров Российской империи...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия