23. Яким чином енергія сонця впливає на живі організми?

Ще одним важливим фактором є енергія Сонця й освітленість. Сонячна енергія визначає не тільки температуру на поверхні Землі, а й є первинним джерелом енергії. Завдяки світловій енергії Сонця у рослин відбувається фотосинтез. Визначальним для життя організмів, особливо рослин, як правило, є нижній поріг освітленості.

Тривалість світлового дня змінюється З порами року, тому багато видів рослин і тварин мають річні цикли розвитку. Тривалість світлового дня впливає на статеву функцію багатьох тварин. Збільшення тривалості світлового дня навесні стимулює діяльність статевих залоз, а зменшення його восени призводить до згасання їхньої функції. Скорочення дня передує похолоданню, тому в процесі еволюції органічного світу для багатьох видів зменшення тривалості світлового дня стало біологічним сигналом підготовки до зими (підготовка до перельоту у птахів, линяння, нагромадження жиру, формування стадій спокою). Різна тривалість дня на різних широтах зумовила появу рослин, що розцвітають лише за короткого дня (короткоденні) на півночі і лише за довгого дня (довгоденні) на півдні. До перших належать просо, кукурудза, бавовник, до других — пшениця, овес, ячмінь, льон. Багато рослин короткого дня, переміщені в умови довгого дня, утворюють велику вегетативну масу, але не завершують розвиток і не плодоносять.

Знання закономірностей фотоперіодизму використовують у сільськогосподарській практиці, наприклад у разі цілорічного вирощування овочів і декоративних рослин в умовах штучного освітлення. На птахофабриках штучним освітленням подовжують "світловий день" і досягають збільшення несучості.

Сонце — єдине джерело енергії на нашій планеті. Енергія у вигляді світла, у всіх його проявах, необхідна для життя. Нам відомо, що світло є невід'ємною умовою процесу фотосинтезу, але поряд з цим є й інші аспекти його впливу на живі істоти. Розглядаючи ці аспекти, слід відзначити, що вони залежні від інтенсивності світла, довжини хвилі, кольору та фотоперіоду, тобто чисто фізичних параметрів. Усі ці властивості світла залежать від кута падіння сонячних променів на земну поверхню. Якщо на екваторі довжина світлового дня (фотоперіод) більш-менш постійна (близько 12 годин), то у вищих широтах вона залежить від пори року і змінюється циклічно. Зрозуміло, що в таких умовах життєві цикли живих організмів синхронізовані відповідно до конкретної пори року (фотоперіоду). Ця синхронізація проявляється у різних формах пристосування, таких як сплячка, діапауза комах, приліт/відліт птахів тощо. Людина навчилась використовувати інші джерела світла, і тому для неї енергія Сонця має непрямий вплив через інші компоненти системи. Кількість променистої енергії, яка проходить через атмосферу, є постійною величиною: 1,98 до 2 кал/см2хв., або 5х1020Ккал в рік на всю поверхню земної кулі. Цю величину називають сонячною сталою.

Освітленість земної поверхні, як фактор, що випливає з попереднього, має більш концентрований вираз впливу на живий організм. Освітленість земної поверхні виражена у тих системах, де ярусність рослинного покриву, а також топографія земної поверхні зумовлюють адаптацію живих організмів (тіньовитривалість, світлолюбність). Яскравим прикладом пристосування до різних параметрів освітленості є ярусність лісу, коли залежно від кількості сонячного випромінювання організми (зокрема рослинні) закономірно займають певний ярус в системі. З огляду на потребу організмів у освітленості їх можна поділити на світлолюбні та тіньовитривалі. Знання вимог організму до освітленості та енергії сонячного випромінювання має неабияке практичне значення. Аналіз параметрів освітленості є основою до впровадження нових сільськогосподарських культур, виведення нових сортів. Завдяки дослідженням освітленості як екологічного фактора вдалось розширити географію вирощування окремих культур, отримати вищі врожаї тих, які вже введені в культуру. Дія освітленості поширюється як на сушу, так і на водні екосистеми. У цьому випадку слід враховувати, що водне середовище значно відрізняється від повітряного — насамперед за своїми фізичними властивостями. Світло набагато важче проникає через товщу води, чим зумовлене зосередження живих організмів переважно у верхніх шарах води. У глибоководних організмів спостерігаються зміни навіть у будові світлосприймаючого апарату. В одних випадках превалює орган зору — очі набувають великих розмірів, в інших — помітна їх цілковита втрата.