7. svjetlost

7/26/2019 7. svjetlost

http://slidepdf.com/reader/full/7-svjetlost 1/51

ŽIVOTNI OKOLIŠ

- Kako abiotički čimbenici utječu na živi svijet

Svjetlost

Temperatura

Slanost

Otopljene tvari i plinovi

Vjetrovi i gibanja vodenih masa





47.5% sunčevog zračenja absorbira Zemlja: 24.5% direktno,

17% reflektirano, 6% difuzijom





Količina solarne energije koja padne na Zemljinu površinunije jednaka na svim geografskim širinama:

● na ekvatoru kut upada sunčevih zraka iznosi 900

● na višim geografskim širinama (od ekvatora premapolovima kut upada je veći



Kratkovalna radijacija je radijacijska energija koja dolazi

direktno sa Sunca. Za razliku od Sunčeve kratkovalneradijacije, Zemlja kao tijelo zrači dugovalnu ili terestričku

radijaciju čiji su elektromagnetski valovi 15 do 20 puta veće

valne duljine od kratkovalne radijacije. Atmosfera je propusnaza kratkovalnu, a nepropusna ili teško propusna za dugovalnu

radijaciju







74% površine Zemlje pokriveno je vodom, te je vrlo značajnadubina prodora svjetlosti u vodu.

Dubina prodora svjetlosti ovisi o količini suspendiranihčestica i planktonskih organizama o kojim ovisi apsorbcija iunutrašnja refleksija

Prodor svjetlosti u kopnenim vodama znatno je slabiji nego umoru

O apsorbciji i refeksiji svjetla u vodi ovisi obojenost vode



Refleksija svjetla od površine najmanja je kada svjetlo padaokomito (sredina dana). Što je kut upada svjetla veći, veći jei udio svjetla koje se reflektira.

Refleksija svjetla je najmanja kada je vodena površina mirna,a povećava se s uzburkanošću površine.

Vodenij medij najjače apsorbira veće valne dužine (crveno

svjetlo), a najmanje kraće valne dužine (plavo i ljubičasto).S druge strane, čestice u vodenom stupcu (detritus iplankton) najjače apsorbiraju kraće valne dužine svjetla.

U čistim je vodama najmanja ukupna apsorpcija plavogsvjetla, dok se u zagađenim i obalnim akvatorijimaminimum apsorpcije pomiće prema zelenom svjetlu.

Č



FOTIČKA ZONA – od površine do dubine gdje prodor

svjetlosti omogućava proces fotosinteze.

Ograničena je dubinom koja varira od samo nekolikometara za kopnene vode, te za 20 do 120 m,

prosječno 50 m za mora i oceane

Klorofilne biljke raspolažu Sunčevom energijom zaobavljanje sinteze organske tvari; dovoljno CO2, kisika

i nutrienata

Maksimum primarne proizvodnjeZona maksimalne uzburkanosti

Znatne fluktuacije svih ekoloških uvjeta (abiotskih ibiotskih)











AFOTIČKA ZONA –svjetlost je u potpunosti absorbirana

unutar gornjih slojeva vodenog stupca oceana – potpuna

tama

Temperature niske, gustoća velika

Struje promjenjiva inteziteta, od jako sporih do snažnih

gibanja







trp



sipa liganj



ježCRINOIDEA



Zvjezdača





• prisutnost svjetlosti uvjetuje razvoj biljakaHELIOFITI – biljke svjetla: trebaju intenzivno svjetlo za

maksimalnu fotosintezu

SKIOFITI – biljke sjene

• indirektno utiće i na rasprostranjene životinja

• u plitkom područ ju usprkos intenzivnog osvjetljenja

vrlo često izostaju alge zbog prejakog zagrijavanja

vode

• u organizama površinskih slojeva razvijeni su zaštitni

mehanizmi koji sprečavaju preveliku apsorpcijusvjetlosti

• biljke povečavaju količinu plastida na površini



• životinje povečavaju produkciju pigmenta (ili ga smanjuju u

nedostatku svjetlosti)

• sakrivanje u podlozi

• spuštanje u dublja područ ja

nedostatak svjetla u dubokom moru djeluje u dva procesa

kod životinja:• povečanje očiju (oči čine 1/10 organizma ili čak 1/6 –tzv.teleskopske oči)• uopće nemaju očiju (život u podzemlju)



• obojenje je vodenih organizama također ovisno o količinisvjetlosti i mijenja se u ovisnosti o dubini, a vrlo često ima i

zaštitnu ulogu

• prozirna tijela planktonskih organizama propuštaju svjetlosta ne apsorbiraju je (vrlo efikasna zaštita od prejakogosvjetljenja)



obojenost životinja ovisi o svjetlu → zaštita od UV ipredatora

primjer: plava riba – trbuh svijetliji, leđa tamnijaživotinje koje žive u podzemlju blijede (bezpigmenta)

SVJETLOST KAO ČIMBENIK ORJENTACIJE ORGANIZAMA



SVJETLOST KAO ČIMBENIK ORJENTACIJE ORGANIZAMA

-FOTOTROPIZAM - gibanje potaknuto jednostranom

osvijetljenošću. Biljni hormon auksin odgovoran za savijenje

djelova biljke prema svjetlosti. Biljke bez ovog hormona nereagiraju na svjetlost

-Biljku ili dio biljke dovodi u povoljniji položaj s obzirom naiskorištavanje svjetlosti. Izdanak biljke savija se prema izvorusvjetlosti (pozitivni fototropizam), a korijen u smjeru suprotnom

od izvora svjetlosti (negativni fototropizam).

Gljivica - Phycomyces



- Neki sesilni oblici zauzimaju određen položaj prema svjetlosti

Eunicella singularis Myriapora trun cata – lažni koralj

Corallium rubrum



•FOTOKINEZA – kod slobodno pokretljivih životinjasvjetlost može stimularati lokomotorne kretnje ali bez

određene pravilnosti

Mnoge životinje stimulira promjene intenziteta svjetlosti, alibez jasnih pravilsnoti:

-Veliki broj zooplanktonata

- Neki kukci

-Kralježnjaci: neke ribe

-Fotokineza je istraživana raznim eksperimentima kodčovjeka



•FOTOTAKSIJA – kretanje životinje u smjeru svjetla ili odnjega. Negativno fototaksične životinje bježe od svjetla, apozitivno fototaksične životinje idu prema svjetlu.

Noćni leptiri

Dnevni leptiri



Žohar – negativnafototaksija

Kornjaši – pozitivna

fototaksija

AKTIVNOST ŽIVOTINJA OVISI I O SVJETLU



•AKTIVNOST ŽIVOTINJA OVISI I O SVJETLU

dnevne (diuralne)vrste

noćne (nokturalne)vrste

Ptice pjevice



sumračne (krepuskularne)vrste

Indiferentne vrste



CIRKADIJALNIM RITMOM nazivamo biološki dnevni ritam jedinke. Jedinke iste vrste imaju sličan ili indentičan cirkadijalniritam. Genetetički je predodređen i nasljedan.

Ovaj ritam se postiže u mozgu reguliracijom hormona u mozgu, adjeluje i na srce, jetru, želudac i druge organe te podržavaispravno funkcioniranje čitavog organizma.

Postoji najbolje vrijeme za spavanje, a postoji i vrijeme kad smonajviše aktivni, i kad možemo najviše pojesti. Za cirkadijalni ritambitno je ponavljanje dnevnih aktivnosti.

Česte promjene perioda aktivnosti ne omogućuju organizmu da

ispravno funkcionira. Važnu ulogu u ispravnom cirkadijalnomritmu igra i dnevna svjetlost.

Npr. “Jet lag” je naziv za poznatu pojavu nagle promjene ciklusadana i noći zbog putovanja u druge vremenske zone.



cirkadijskiritam pokreće “biološki sat”

•“biološki sat” djeluje endogeno, neovisno od okoliša te mjeri

24 satni ritam



Biološki sat kod Antherea je smiješten umozgu - informacije o svijetlu prima direktnoa ne preko očiju. Motor iku pokrećeendokrinim sistemom.

Biološki sat kod Aplysia je u abdominalnoj

gangliji, a drugi je smješten u oku (27.5h ciklus).

•“biološki sat” djeluje endogeno, neovisno od okoliša te mjeri24 satni ritam



Fiziološki ritmovi: presvlačenjeinsekata, osjetljivost na

nadražaje npr. miriseCataglyphis – mravi koji žive uSahari, love po najvećoj vrućini

jer im je tada pljen najmanje

aktivan – tjelesna T > 50oC

Dacus tryoni – (voćna

mušica) parenje isključivo poosvjetljenju od 0,8 lux,

vremenski okvir oko 30 min

dnevno

k j bič i d i d ži t j j



sezonske promjene obično su inducirane dužinom trajanjadana (fotoperiodizam); “biološki sat” ne mjeri samodnevne, već i sezonske promjene

•biljke kratkog dana (krizanteme, samonikle proljetnice,

kukuruz, riža)•organizmi dugog dana (ječam, pšenica)•neutralni

•kritična dužina dana ili kritična fotoperioda–označavadužinu dana koja kada se prijeđe (bilo iznad ili ispod odr.vrijednosti) pokreće određenu aktivnost ili fiziološke

procese

fenologija –znanost koja se proučava uzroke sezonskihpromjena, biotičke i abiotičke čimbenike koji ih induciraju,te utjecaj izmjene sezona na živi svijet.



leteća vjeverica (Glaucom ys volans )



Funkciju biološkog sata

kralježnjaka ima pinealna

žljezda (epifiza), smještenana epitalamusu.

Prva je enokrina žljezda kojase razvija u fetusu.

Luči hormon melatonin.

Stvaranje melatonina potaknuto je tamom, a inhibirano svjetlošću.Fotosenzitivne stanice retine prenose direktno svjetlosne podražaje dopinealne žljezde.

Melatonin važan za razvoj spolnih žljezda ljudi (inhibira razvoj). Kod

životinja upravlja i hibernacijom, sezonskim mrijestom i metabolizmom.



Mjesec i plima

•plima i oseka uzrokovane sukruženjem Mjeseca oko Zemlje.

Jedan lunarni dan iznosi 24,8 sati

•u laboratorijskim uvjetima, podkonstantnom temperaturom i

svjetlosti, bez izmjene plime ioseke, rak zadržava isti ritam kojiima u prirodi (aktivan je svakih

12,4 sati)

•jedan lunarni dan duži je odsolarnogza 51 minutu, stoga

plima kasni 51 minutu svaki dan;

pikovi aktivnosti pomaknuti su u

desno

•bioluminiscencija svjetlost koju stvaraju živa bića



•bioluminiscencija –svjetlost koju stvaraju živa bića

•svjetlost nastaje u posebnim organima –svjetlila ili fotofore, ili

kao rezultat simbioze životinje sa svjetlećim bakterijama

•stanice svjetlećih organa stvaraju protein luciferin, koji se uz

prisutnost kisika i enzim luciferazu oksidira proizvodećisvjetlosnu energiju

Osobito važno za život u morskim dubinama:Signalizacija – traženje partnera, obavijest o hraniUpozorenje-prisustvo neprijatelja



Bioluminiscencija važna kod kukaca – krijesnice (Lampyridae)

Svjetlosni signali se uglavnom odašilju radi pronalaženja iprepoznavanja mužjaka i ženki radi parenja. Sami signali suvrlo različiti. Kod nekih vrsta samo ženke imaju svijetleće

organe, kod drugih ih imaju oba spola.



EKOLOŠKO ZAGAĐENJE SVJETLOM

- JEDNO OD NAJJAČIIH ANTROPOGENIH PROMJENA NAZEMLJI

Svjetlosno je onečišćenje popratna pojava industrijske

civilizacije, neadekvatnog planiranja, nedostatka stručnosti isvijesti. Problem prekomjerne rasvjete također je ekonomskeprirode, jer se uzalud troši energija koja se plaća.

Prirodni ritam dana i noći potreban je za normalno

funkcioniranje većine živog svijeta. Leptiri, ptice, šišmiši,kornjače, kukci i druge vrste koriste zvijezde na nebu zaorijentaciju. Neke vrste hrane se noću, a svjetlosnoonečišćenje ih ometa u raspoznavanju dana i noći



- privlačenje kukaca – najpoznatije: oštećenje i podobnost zapredatore kukaca



-Deorjentacija ptica selica: ptice koje prelječu velike gradove.

Ptice postaju dezorijentirane, a sve to rezultira kobnim

sudarom s građevinama. U Kanadi tijekom migracije pticavanjsko osvjetljenje se smanjuje.

-Spriječava odlaganje jaja morskih kornjača (hoteli i restorani

na plažama)

-Utječe na vertikalne migracije zooplanktona: manje hrane za

ribe (zbog manje koncentracije zooplanktona na površininoću); manja ishrana zooplanktona fitoplanktonskim stanicama

– moguće fitoplanktonske cvatnje



Zbog promjena ciklusa dan - noć mravi počinju raditi trećusmjenu.

Neke vrste hrane se noću, a svjetlosno onečišćenje ih ometau raspoznavanju dana i noći.

Pretjerana umjetna svjetlost noću u nekim je ekosustavima

ozbiljna prijetnja opstanku vrsta.

Galebi i gavrani obožavaju noćno svjetlo. Od nje postanu jošagresivniji, brže rastu, nemaju poriv za spavanjem, i po cijelunoć oblijeću gradom u potrazi za hranom.



-Promjene cirkardijarnog ritma – značajno za ljudsko zdravlje:

-Fotosenzori su uglavnom regulirani već plavom valnom dužinom koja inhibira

lučenje melatonina pinalne žljezde. Prisustvo svjetlosti noću znatno otežava

spavanje, osobito za radnike u smjenama.

-Melatonin je snažni anti-oksidans, i pretpostavlja se da njegova redukcija

povećava rizik karcinoma dojke, debelog crijeva i prostate.

- Glavobolje, zamor, stres, depresija, smanjenje seksualne aktivnosti

-LED-svjetla su poželjnija jer emitiraju manju radijaciju pa tako i manje plave

svjetlosti



Tisuće uginulih voden-cvjetova , Michigan, USA



Afrički kljunorožac čeka plijen (kukce) u blizini izvora svjetlosti, Uganda.

Documents

7. svjetlost