11. Свет как экологический фактор, его сигнальное значение и значение для фотосинтеза. Фотопериодизм, биоритмы и биологические часы.

Свет – весь спектр солнечного излучения в диапазоне длины волн от 500 до 3000нм.

• Менее 150 нм – ионизирующая радиация, воздействует на субклеточном уровне и вызывает мутации. За миллионы лет приобрели адаптации к солнечной радиации.

• 150 – 400 нм – ультрафиолетовое излучение (7%),в малых дозах усиливает обмен веществ, образовывает витамин Д, повышает общую сопротивляемость организма, обеспечивает нормальный рост скелета. Передозировка вызывает рак кожи.

• 400 – 800 нм – видимый свет (48%).Формирует фотосинтез у растений. У животных- ориентация в пространтстве.

• 800 – 3000 нм – инфракрасный свет (45%). Повышают температуру окр. Среды. Участвует в испарении воды с листьев, регулирует температуру холоднокровных.

Толща воды в океане делится на зоны по отношению к свету:

Эвфотическая (много света), олигофотическая (немного света), афотическая (без света).

Зоны в озерах по отношению к свету:

Литоральная, лимнетическая, глубоководная.

Воздействие света на растения:

1. регулирует работу устьичного аппарата

2. влияет на газообмен и транспирацию

3. стимулирует синтез белков и нуклеиновых кислот

4. повышает активность ряда светочувствительных ферментов

5. влияет на деление клеток, ростовые процессы

6. определяет сроки цветения и плодоношения

У равнение фотосинтеза: 6 СО2+12 Н2О 2816кДж С6Н12О6+6О2+6Н2О

хлорофилл

Растения по отношению к световому режиму:

Эврифотные – широкий диапазон, стенофотные – узкий диапазон: гелиофиты (светолюбы), сциофиты (тенелюбы), теневыносливые.

Свет для животных

Самое главное значение света для животных – ориентация в пространстве. Свет выступает в качестве сигнального фактора. Продолжительность светового дня запускает многие процессы (линька, накопление жира). Аккомодация – это наводка на резкость у животных с помощью изменения кривизны хрусталика. Положительный фототаксис – движение в сторону света (подсолнечник).

Адаптации глубоководных животных:

• Биолюминесценция (биоосвещение). За счет окисления фосфор органических соединений спец ферментами - люциферазы. Это очень энергоемкий процесс.

• Симбиоз с бактериями.

Биоритмы – периодически повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Биоритмы делятся на экзогенные (происходят в организме), эндогенные (обусловлены внешними воздействиями).

Типы биоритмов:

1. Циркадные (околосуточные). Чередование день – ночь. По типу активности животных выделяют: дневные, сумеречные, ночные, индифферентные.

2. Фотопериодические (сезонные). Чередование зима – лето. Линька, размножение, накопление жира. Растения делятся: растения длинного дня (овес), короткого дня (рис, редис), нейтральные (гречиха).

3. Лунные.

Биологические часы – особый малоизученный механизм, при помощи которого животные или растения способны определять время. Действует на клеточном уровне при помощи нуклеиновых кислот. Материальным носителем времени служит молекула ДНК, на нитях которой примерно за 24 часа строится молекула РНК.