Свет, как фактор среды

Гелиофиты ( от  греч.  «гелиос» –солнце и «фитон» –растение) - светолюбивые растения, не переносят даже незначительного затенения. Характеризуются  мелкими блестящими  или густо опушенными листьями, расположенными под большим углом, иногда почти вертикально; встречается сезонный диморфизм: весной листья мелкие, летом –крупнее. Образуют разряженные насаждения.  К этой группе относятся степные и луговые злаки, растения тундр, ранневесенние растения, большинство культурных растений открытого грунта, многие сорняки. Из видов этой группы можно отметить подорожник обыкновенный (Plantago major), иван-чай (Chamaerion angustifo-lium), вейник тростниковидный (Calamagrostis arundinacea), мышиный горошек и др.

Сциофиты (от  греч.  «сциа» – тень  и «фитон» – растение). Характеризуются  крупными,  нежными,  подвижнымилистьями темно-зеленого цвета (увеличена концентрация хлорофилла), характерна так называемая листовая мозаика (т.е.  особое  расположение  листьев,  при  котором  они  макимально  не заслоняют друг друга). Для сциофитов зоной оптимума служат затененные места, при сильной освещенности  они  чувствуют  себя  плохо.  Растения  этой  группы адаптировались  к  условиям  сильного  затенения темнохвойных таежных, широколиственных  и  тропических  влажных  лесов. Обычно  адаптация  к условиям  недостаточной  освещенности  сочетается  у  них  с  высокой потребностью  в  водоснабжении.  В  условиях  сильной  освещенности сциофиты  не  могут  эффективно  регулировать  транспирацию  и  обычно высыхают. Типичные представители темных местообитаний –это зеленые мхи,  плауны,  кислица  обыкновенная  (Oxalis     acetosella),  копытень европейский  (Asarum    europaeum),  седмичник  европейский  (Trientalis europaeus), барвинок малый (Vtnca minor) майник двулистный (Majanthemum bifolium) и др.

Места обитания сциофитов –нижние затемненные ярусы; обитатели глубоких  слоев  водоемов.  Прежде  всего,  это  растение  находящиеся  под пологом леса (кислица, костяника, сныть)

Факультативные гелиофиты. Теневыносливые  растения  способны  развиваться  как  приочень большом, так и при малом количестве света. В качествепримера таких растений можно указать некоторые деревья:ель обыкновенную (Picea abies), клен остролистный (Acer platanoides), граб обыкновенный (Carpinus betulus); кустарники –лещину (Corylus  avellana), боярышник (Crataegus  monogyna); травы –землянику (Fragaria  vesca), герань полевую (Geranium,  pratense); многие комнатные растения.

Важно понимать, что мы видим растения зелёными так как они отражают зелёный и желтый спектр волн света, при этом эффективно поглощая красный и сине-фиолетовую область:

Освещённость может влиять на морфологические особенности растения, например растения одуванчика выросшего среди густого травостоя будет иметь длинные стебли и листья, в то время, как  одуванчик на открытом пространстве невысоки:

Также освещённость влияет на физиологию растений: на их ростовые движения - фототропизмы, на их движения направлении света - фотонастии, а также на регулирование внутренних процессов.

По длине светового дня растения делятся:

1. Растения длинного дня - это рожь, пшеница, овес, картофель, горох, бобы. Чтобы эти растения начали цвести длина светового дня должна быть больше 12 часов.

2. Растения короткого дня  - выходцы из южных районов - соя, рис, хлопчатник, арахис. Зацветают при длине светового дня меньше 12 часов. Интересный случай: Когда над рисовыми полями повесили лампы с искусственным освещением (день как бы искусственно - удлинялся), рис в свои обычные сроки не зацвёл.

3. Растения нейтральные к длине дня - томаты, одуванчик, тростник - они зацветают при разной длине дня.

Излучение воспринимаемое глазом человека, это лишь часть спектра электромагнитных колебаний, которая охватывает диапозон волн от 390 нм до 760 нм. Электромагнитные волны в большей длины лежат в инфракрасной части спектра, воспринимаемые человеком как тепло. Более короткие менее 400 нм - ультрафиолетовая область наши органы чувств непосредственно не воспринимают.

Другие живые существа, в частности насекомые, наоборот, воспринимают инфракрасные и ультрафиолетовые излучения, недоступные человеку.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВИДИМОГО СВЕТА
Видимое излучение - позволяет животным и человеку  ориентироваться в пространстве. Проникает в кожу на 1 см, а также через зрачок глаза проникает и воздействует на центральную нервную систему, стимулируя и активируя работу зрительного анализатора. Свет способен воздействовать на фотосенсибилизаторы - зрительные пигменты сетчатки глаза, а также на гемопорфирин в крови. (Строение гема имеет огромное сходство со строение хлорофилла). Солнечный свет оказывает возбуждающее действие на  нервную систему, стимулируя выработку гормона серотонина. Удлинение длины светового дня приводит к росту данного гормона в период весны, и к весеннему обострению, и наоборот уменьшение длины светового дня приводит к уменьшению выработки серотонина, что приводит к осенней хондре - депрессии, повышенной сонливости. Накопленный серотонин в течение дня с наступлением темноты превращается в мелатонин - гормон сна. Чем больше человек бывает на солнце, тем крепче и лучше его сон. Таким образом, у животных, в том числе человека регулируются суточные и сезонные ритмы. Для того, чтобы избавить человека от негативных последствий необходимо увеличивать продолжительность освеще­ния улиц и помещения, использовать яркие цвета в интерьере. Различные цвета по-разному влияют на организм на человека. Фиолетовый и синий угнетают нервную систему человека и психоэмоциональную сферу, голубой успокаивает, зеленый – индифферентный (безразличный), ярко-желтый – раздражает, красный – возбуждает нервную систему.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.

Ультрафиолетовый свет - делят на три группы: типа А - 320 - 400 нм; типа В - 250 - 320 нм; типа С - 100 - 280 нм. 

Лучи типа С - являются самыми опасными для жизни, тем не менее они не проникают в атмосферу, так как задерживаются Озоновым слоем, в ходе превращения О2 - О3 и наоборот. В лабораториях и на промышленности данный вид излучения используется для дезинфекции, так как уничтожает бактерий и вирусы.

Лучи типа В - не проникают через стекло, играют важную роль в синтезе витамина D в коже, который необходим для нормального обмена Са и Р в организме, для костей и иммунной системы. При высокой дозе и экспозиции способствует развитию ожогов и повреждений верхних слоев кожи (УФ пиллинг), а также развитию всех видов раков кожи, включая базальный и плоскоклеточный.

Лучи типа А - мягкий и способствует загару, но глубже всех проникают в кожу, вплоть до дермы, вызывая там повреждение коллагена и эластина, вызывая ускоренное старение кожи (фотостарение). Увеличивает риск кожного рака включая меланому.

Важно понимать, что всё решает доза излучения.

Самое опасное солнце с 12 до 15 дня, при нахождении на солнце в этот период времени необходимо использовать солнцезащитный крем.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Инфракрасное излучение - (760 - 3000 нм) - составляют большую часть солнечного спектра. они вызывают так называемый тепловой эффект, усиливая колебательные движения молекул и атомов, как в воздухе, так и внутри организма. Тем самым создавая разнообразие климатических зон и адаптацию к ним. Излучение 760 - до 1000 нм, проникает в тело до 5 см в глубину. 

При локальном действии на ткани ИК-лучи ускоряют биохимические реакции, ферментативные и имунно-биохимические процессы, рост клеток, расширение тканей, активизирует кровоток, под действием ИК-лучей в клетках кожи образуются биологически активные вещества, которые вместе с нервные импульсами, активизируют состояние всего орга­низма повышается тонус вегетативной нервной системы, возникает противовоспалительное и болеутоляющее действие, что в свою очередь используют в физиотерапии. Избыток ИК-излучения приводит к перегреванию организма у человека может развиться солнечный удар (тахикардия, систологическое давление и другие симптомы).