Влияние ультрафиолета и меры защиты

В солнечном свете важны три спектральных диапазона, различающихся по биологическому воздействию: ультрафиолет, видимый и инфракрасный свет. Среди УФЛ до поверхности Земли доходят только длинноволновые (больше 290 нм; 1 нанометр (от греч. nannos — «карлик») равен 10-9 м), а коротковолновые, губительные для всего живого, практически полностью поглощаются на высоте 20 — 25 км озоновым экраном. Наиболее жёсткие (коротковолновые лучи с длиной волны 20 — 90 нм) поглощаются межзвёздным водородом.

Коротковолновые УФЛ (класс «Б»), поглощаемые озоновым экраном, губительны для живых организмов. Воздействие их на организм заключается в следующем: УФЛ-Б разрушают органические молекулы, включая молекулы ДНК, вызывают у людей меланому (рак кожи), «снежную слепоту» (катаракту), подавляют способность иммунной системы сопротивляться онкологическим заболеваниям.

Видимые лучи с длиной волны от 400 до 750 нм, на долю которых приходится большая часть энергии солнечного излучения, достигающего земной поверхности, имеют особенно большое значение для организмов. В зелёных растениях происходит фотосинтез.

Инфракрасные лучи с длиной волны более 750 нм не воспринимаются глазом человека, но они являются важным источником внутренней энергии. Ими особенно богат прямой солнечный свет. Пчёлы и некоторые другие насекомые обладают способностью видеть инфракрасные лучи.

Световые условия в природе имеют отчётливую суточную и сезонную периодичность, которая обусловлена вращением Земли. В связи с суточным ритмом освещения у животных возникли приспособления к дневному и ночному образу жизни.

Поведенческие реакции ночных (многие грызуны, сова, филин) и дневных (жаворонок, курица) животных значительно отличаются.

Температура и ее влияние на живые организмы.

Одним из наиболее важных факторов среды, определяющих существование, развитие и распространение организмов, является температура. Причём, значение имеет не только абсолютное количество тепла, но и распределение его во времени, т.е. тепловой режим.

Все химические процессы, протекающие в организме, зависят от температуры — внешней и внутренней. Особенно ясно зависимость от внешней температуры выражена у организмов, неспособных поддерживать постоянную температуру тела, т.е. у всех растений и большинства животных, кроме птиц и млекопитающих.

Растения, будучи неподвижными, должны существовать при том тепловом режиме, который создаётся в местах их произрастания.

По степени адаптации растений к условиям крайнего дефицита тепла выделяют три группы.

Нехолодостойкие растения — это растения, которые сильно повреждаются или гибнут при температурах выше точки замерзания воды.

К этой группе относятся растения дождевых тропических лесов, водоросли тёплых морей.

Неморозостойкие растения — это растения, которые переносят низкие температуры, но гибнут, как только в тканях начинает образовываться лёд.

При наступлении холодов в клеточном соке и цитоплазме этих растений повышается концентрация веществ, способствующих понижению точки замерзания до –5…–7оС. Такое переохлаждённое состояние неустойчиво и длится всего несколько часов, что, однако, позволяет им переносить заморозки. Таковы некоторые вечнозелёные субтропические виды.

Морозоустойчивые растения — это растения, произрастающие в областях с сезонным климатом и холодными зимами.

При сильных морозах надземные органы деревьев и кустарников промерзают, но сохраняют жизнеспособность. Клетки этих растений переносят обезвоживание, связанное с образованием льда.

Классификация растений по степени адаптации к дефициту тепла

Степень адаптации растений к высоким температурам. Особенности теплообмена у животных

Степень адаптации растений и бактерий к высоким температурам

Нежаростойкие виды — это растения, которые повреждаются уже при +30…+40оС. Например, водные цветковые растения.

Жаровыносливые виды — это растения сухих местообитаний с сильной инсоляцией (степи, саванны, пустыни). Такие растения выносят получасовое нагревание до +50…+60оС.

Жароустойчивые виды. Термофильные бактерии и цианобактерии могут жить в горячих источниках при температуре +85…+90оС.

Рис. 9. Классификация растений по их устойчивости к средним температурам