Vliv slunečního záření na organismy

Vliv slunečního záření na organismy
Základy agroekologie - Bc. AAA23E
Veronika Kasalová
St, 14:00 – 15:301. Životní prostředí
Životní prostředí je takové prostředí, které má vztah k určitému živému systému, např. buňce, jedinci, populaci atd. Podmínky, ve kterých daný organismus žije, se nazývají faktory živ. prostředí. Faktory musí splňovat potřeby organismu a tím mu umožnit jeho existenci a rozmnožování. Dělí se na:
biotické (živé, životné) - vzájemné vztahy mezi organismy, které spolu žijí ve společenstvu
abiotické (neživé, neživotné) - vlivy neživé části přírody, např. teplota, vlhkost, tlak, složení vody a půdy, sluneční záření
Podmínky (faktory) prostředí se v čase mění, některé nepravidelně (neperiodicky), jiné pravidelně (periodicky). Živé organismy na Zemi se během evoluce dokázaly přizpůsobit výrazným periodickým změnám prostředí, jako je například světelný režim.
2. Periodicita
Pravidelné změny, které probíhají v živých soustavách, se nazývají biorytmy. Mohou souviset buď se sezónními změnami nebo se změnami během dne. Podle toho se rozdělují na:
cirkanuální rytmy - jsou dány střídáním klimatických podmínek v průběhu roku. Jsou patrné u rostlin i živočichů. Nejlépe pozorovatelné jsou v mírném klimatickém pásmu, kde se střídají 4 poměrně výrazně se lišící roční období. Zde se jedná především o změny teploty prostředí. V tropech jsou to pak změny srážkové činnosti (střídání období dešťů a sucha).
cirkadiánní rytmy - jsou dány změnami oslunění, popř. teploty a vlhkosti prostředí během jednoho dne. Tyto rytmy jsou nejzřetelnější u rostlin, protože rostliny obývají svá stanoviště trvale a nemohou se přemisťovat. Cirkadiánní rytmy u rostlin ovlivňují především průběh fotosyntézy, dále pak např. respiraci a transpiraci.
Dva nejdůležitější pojmy související se světelným režimem jsou fotoperioda a fotoperiodismus. Fotoperioda označuje počet hodin světla v za 24 hodin, tj. 1 den. Fotoperiodismus organismu je jeho reakce na určitou fotoperiodu.
3. Slunce, sluneční záření
Slunce je pro život na Zemi hlavním zdrojem energie - světla a tepla. Tyto dva typy energie se od sebe nedají jednoznačně oddělit, ale vzhledem k tématu práce se zde budu věnovat hlavně světlu.Pojmem světlo se obvykle označuje pouze viditelná část slunečního záření. Projevuje se ve formě elektromagnetického vlnění a jako proud světelných částic - fotonů. Jednotlivé složky slunečního záření se liší svou vlnovou délkou. Těchto složek je několik, ale pro život na zemi jsou nejdůležitější tyto 3:
ultrafialové záření (UV záření) - má vlnovou délku kratší než 380 nm. Je to záření s baktericidními účinky, čehož využívají UV lampy. Ve větších dávkách je příčinou zarudnutí pokožky po nadměrném slunění a způsobuje vznik melanomů (rakovina kůže).
viditelné světlo - má vlnovou délku 380 nm - 750 nm. Skládá se ze šesti, někdy se uvádí sedmi, složek světelného spektra (barvy duhy - červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová)
infračervené záření (IR záření) - vlnová délka přesahuje 750 nm. Toto záření je zdrojem tepla.
Čím kratší je vlnová délka světla, tím více energie nese a naopak. Nejvíce slun. záření dopadá na oblasti tropů, tj. kolem rovníku, nejméně na póly planety. Je to způsobeno otáčením Země kolem své nakloněné osy a jejím pohybem kolem Slunce. Svou roli zde hraje i odraz záření od zemského povrchu. Poměr světla dopadajícího a odraženého se nazývá albedo. Světlejší povrchy (sníh, led) mají vyšší albedo než povrchy tmavé (půda, porosty), což znamená, že odrazí větší množství dopadajícího záření. Průměrné albedo zemského povrchu je 37 - 39%.
4. Vliv slunečního záření na mikroskopické organismy
4.1. Prokaryotické organismy (archebakterie, eubakterie)
Viditelné světlo využívají k fotosyntéze sirné, zelené a purpurové bakterie a sinice. Sinice jako jediné při fotosyntéze produkují kyslík, protože mají chlorofyl. UV záření je pro prokaryota škodlivé. Jak již bylo naznačeno výše, tohoto záření se využívá ke sterilizaci místností a pracovních ploch. Nejčastěji se používá vlnová délka 260 nm, kterou absorbuje DNA bakterií a tím se poškozuje.Další možností sterilizace je použití γ záření, které působí zvláště baktericidně. Takto se ošetřují chemikálie, plasty, roztoky, ale i třeba jídlo.
4.2. Eukaryotické organismy
4.2.1. Řasy
Jednotlivé složky světelného spektra (zejména červená, zelená a žlutá složka) ovlivňují určitá stadia životního cyklu řas - dělení buněk, růst a větvení stélky, tvorbu spor a gamet a jejich klíčení. Řasy ma