свет

 свет

Свет является одним из важнейших абиотических факторов, особенно для фотосинтезирующих зеленых растений. Солнце излучает свет в космическое пространство, громадное количество энергии. На границе земной атмосферы с космосом радиация составляет от 1,98 до 2 кал/см^ин, или 136 МВТ/см2 («солнечная постоянная»).

свет

Баланс солнечной радиации на земной поверхности 
  в дневное время (из Т. К. Горышиной, 1979)

Как видно на рис. 4.1, 42% всей падающей радиации (33 + 9%) отражается атмосферой в мировое пространство, 15% света поглощается толщей атмосферы и идет на ее нагревание и только 43% света достигает земной поверхности. Эта доля солнечной радиации состоит из прямой радиации (27%) — почти параллельных солнечных лучей, идущих непосредственно от Солнца и несущих наибольшую энергетическую нагрузку, и рассеянной (диффузной) радиации (16%) — лучей, поступающих к Земле со всех точек небосвода, рассеянных молекулами газов воздуха, капельками водяных паров, кристалликами льда, частицами пыли, а также отраженных вниз от облаков. Общую сумму прямой и рассеянной радиации называют суммарной радиацией.
Свет для организмов , с одной стороны, служит первичным источником энергии, без которого невозможна жизнь, а с другой — прямое воздействие света на протоплазму смертельно для организма. Таким образом, многие морфологические и поведенческие характеристики связаны с решением проблемы света. Эволюция биосферы в целом была направлена главным образом на «укрощение» поступающего солнечного излучения, использование полезных составляющих света и ослабление вредных или на защиту от них. Следовательно, свет — это не только жизненно важный фактор, но и лимитирующий как на минимальном, так и максимальном уровне. С этой точки ни один из факторов так не интересен для экологии, как свет!
Среди солнечной энергии, проникающей в атмосферу Земли, на видимый свет приходится около 50% энергии, остальные 50% составляют тепловые инфракрасные лучи и около 1 % — ультрафиолетовые лучи (рис. 4.2).

свет

Факторы космического воздействия на Землю

Видимые лучи («солнечный свет») состоят из лучей разной окраски и имеют разную длину волн (табл. 4.1).

Спектр солнечного света
Лучи    Длина волны в микрометрах (мкм)
Ультрафиолетовые лучи 0,06-0,39
Фиолетовые лучи           0,39-0,45
Синие лучи                    0,45-0,48
Голубые лучи                 0,48-0,50
Зеленые лучи                 0,50-0,56 
Желтые лучи                  0,56 -0,58
Оранжевые лучи             0,58-0,62
Красные лучи                 0,62-0,78
Инфракрасные лучи        0,78 — до 4 мм

воздействие лучей света на растения и животные

В жизни организмов важны не только видимые лучи, но и другие виды лучистой энергии, достигающие земной поверхности: ультрафиолетовые, инфракрасные лучи, электромагнитные (особенно радиоволны) и некоторые другие излучения. Так, ультрафиолетовые лучи с длиной 0,25—0,30 мкм способствуют образованию витамина D в животных организмах, при длине волны 0,326 мкм в коже человека образуется защитный пигмент, а лучи с длиной волны 0,38—0,40 мкм обладают большей фотосинтетической активностью. Эти лучи в умеренных дозах стимулируют рост и размножение клеток, способствуют синтезу высокоактивных биологических соединений, повышая в растениях содержание витаминов, антибиотиков, увеличивают устойчивость к болезням.
Инфракрасное излучение воспринимается всеми организмами, например, воздействуя на тепловые центры нервной системы животных организмов, осуществляет тем самым у них регуляцию окислительных процессов и двигательные реакции как в сторону предпочитаемых температур, так и от них.
Особое значение в жизни всех организмов имеет видимый свет. С участием света у растений и животных протекают важнейшие процессы: фотосинтез, транспирация, фотопериодизм, движение, зрение у животных, прочие процессы (табл. 4.2).

Важнейшие процессы, протекающие у растений 
и животных с участием света

Фотосинтез. В среднем 1—5% света падающего на растения света используется для фотосинтеза. Фотосинтез — источник энергии для всей остальной пищевой цепи.
Транспирация. Примерно 75% света падающей на растения солнечной