Суще­ственная часть инфракрасных лучей, поступающих от Солн­ца, а также собственное тепловое излучение Земли поглоща­ются углекислым и некоторыми другими газами, повышая температуру атмосферы и создавая парниковый эффект. В зависимости от требовательности к количеству света ра­стения могут быть светолюбивыми (хлебные злаки, береза) или теневыносливыми (лесные кустарники, мхи)

, в лесу они зани­мают различные экологические ниши – разные ярусы леса. Животные используют солнце для географической ориента­ции. Некоторые насекомые способны различать ультрафиолето­вые лучи, это позволяет им успешно ориентироваться на мес­тности в облачную погоду. В связи с суточным световым ритмом у большинства животных активность приходится на дневное время, лишь некоторая часть организмов приспособлена к ноч­ному образу жизни — они занимают свою экологическую нишу.

Хемотрофные и часть гетеротрофных организмов способ­ны обходиться без света, они обитают в глубоких слоях по­чвы, пещерах и океанических глубинах. Для большинства организмов свет необходим, они приспособлены к определен­ному режиму освещенности. Для существ важны не только длина волны и интенсивность света, но и продолжительность его воздействия. Фотопериодизм.

Весной в организмах включаются физи­ологические процессы, приводящие к росту и цветению рас­тений, у птиц просыпаются гнездовые инстинкты. С прибли­жением осени растения сбрасывают листву, животные линя­ют и накапливают жир, птицы сбиваются в перелетные стаи, у насекомых наступает стадия покоя. Сигналом для всех этих изменений служит продолжительность дня, с астрономичес­кой точностью определяющая время года.

Реакцию организ­мов на продолжительность дня называют фотопериодизмом. Если сеянцы березы искусственно освещать более 15 ча­сов в сутки, то они растут непрерывно, если же продолжи­тельность облучения снизить до 10-12 часов, сеянцы сбрасы­вают листья и переходят в состояние зимнего покоя даже в очень теплом помещении. Изменение окраски и опадание осенних листьев происходит у деревьев в жесткие календар­ные сроки и не обнаруживает прямой зависимости от пого­ды.

В Европейской части России начало сентября бывает теплее конца августа, тем не менее, листопад всегда начина­ется в сентябре. Многие листопадные деревья средней поло­сы – дуб, ива, граб, бук – в южных условиях с длинным днем становятся вечнозелеными. Насекомые даже при высокой температуре с уменьшени­ем продолжительности дня впадают в состояние зимнего покоя.

Если гусеницу бабочки-капустницы содержать в усло­виях длинного дня, то из куколки быстро выходит бабочка, если продолжительность освещенности сократить до 14 часов в сутки, то даже летом формируется зимующая куколка, которая не раскрывается многие месяцы. Широко распространенные виды в разных частях ареала по-разному реагируют на продолжительность дня.

Рост и развитие личинок у бабочки стрельчатки щавелевой прекра­щается в районе Сухуми при длине дня 14,5 часов, Витебс­ка – 18, Санкт-Петербурга – 19,5 часов. Следование организмов ходу собственных биологических часов имеет решающее значение для выживания. Погода зача­стую оказывается обманчивой: жаркая осень вдруг сменяется заморозками, а временные похолодания могут случиться и ле­том, но организмы с непременностью следуют календарю.

Био­логические часы некоторых растений способны «отсчитывать» годы. Предпосевной обработкой холодом удается сместить стрелки биологических часов семян на год вперед и достиг­нуть колошения озимых при весеннем посеве, а цветения и плодоношения двулетних растений – уже в первый год. Изучение фотопериодизма в жизнедеятельности организмов позволило увеличить эффективность использования одомашнен­ных растений и животных.

При искусственном освещении в теплицах круглогодично выращиваются овощи, цветы, расса­да, повышается яйценоскость на птицефермах. Фотопериодизм у людей выражается в большей оптималь­ной продолжительности сна зимой (на 1-2 часа). Эта разни­ца увеличивается при перемещении к полюсу (т.е. с удлине­нием ночи) и практически не зависит от климата. Влажность.

Биохимические реакции в клетках протекают в водной среде. Вода – прекрасный растворитель, она идеаль­но приспособлена для транспорта питательных веществ, гор­монов и вывода продуктов обмена. Поэтому регуляция коли­чества воды в живых организмах составляет их важнейшую физиологическую функцию. От наличия воды в экосистеме зависит характер ее фло­ры и фауны.

При избытке воды развивается болотная расти­тельность, а ее недостаток формирует пустынный ландшафт. Уровень влажности определяет интенсивность воздействия температурного фактора. Если влажность слишком низка или высока, температура оказывает особенно сильное влияние, а при оптимальной влажности существам легче переносить температуры, близкие к пределам выносливости.

Для обитания в засушливых условиях организмы имеют специальные приспособления. У засухоустойчивых растений развита корневая система (длина корней верблюжьей колюч­ки достигает 16 м), многие из них имеют густое опушение, толстый восковой слой, препятствующие испарению. Сакса­ул в жаркий период утрачивает листья, осуществляя фото­синтез в зеленых стеблях; влаголюбивые растения в подобных условиях увядают и гибнут.

Пустынные животные в качестве источника влаги запасают жир, при окислении которого обра­зуется большое количество воды.   1.      Охарактеризуйте воздействие на живые существа трех основных спектральных диапазонов солнечного света. 2.      Что понимают под фотопериодизмом? Почему с наступле­нием осени листья деревьев желтеют? 3.