*§ 5—2. Значение света в жизни животных
- Вспомните, как реагируют животные на чередование светлого и темного времени суток. Как изменение длины светового дня в течение года влияет на жизнь животных?
- Как вы думаете? Какую роль играет свет в жизни животных?
- Вы узнаете о роли света как источника тепла для животных, о его значении для их ориентации в пространстве.
Сайт: | Профильное обучение |
Курс: | Биология. 10 класс |
Книга: | *§ 5—2. Значение света в жизни животных |
Напечатано:: | Гость |
Дата: | Суббота, 28 Декабрь 2024, 06:48 |
Преамбула
В отличие от зеленых растений животные не способны к фотосинтезу и для процессов жизнедеятельности используют не солнечную энергию, а энергию, содержащуюся в органических веществах. Тем не менее свет для подавляющего большинства видов наземных животных является жизненно необходимым фактором.
Свет как источник тепла для животных
Освещение неразрывно связано с нагреванием тела животных. Одни из них, способные поддерживать постоянную температуру тела, избегая света, предотвращают излишнее его нагревание. У других, наоборот, колебания температуры тела находятся в прямой зависимости от солнечной энергии, как и жизненные процессы в организме. Именно эти животные активно используют солнечную энергию для поддержания температуры тела. С этой целью они выбирают наиболее освещенные места и принимают позы, благоприятные для максимального освещения тела.
Значение света для ориентации животных в пространстве
Видимое солнечное излучение необходимо животным для зрительной ориентации в среде обитания. Именно лучи солнечного света способствовали развитию зрения у многих организмов. Рассеянные, отраженные от окружающих предметов лучи, воспринимаемые органами зрения животных, дают им значительную часть информации о внешнем мире. Однако способность к объемному видению зависит от угла расположения глаз и от степени перекрывания их полей зрения. Объемное зрение характерно для человека, приматов, некоторых птиц — сов, соколов, орлов, грифов. Животные, у которых глаза расположены по бокам головы, имеют плоскостное зрение.
Для подавляющего большинства наземных и водных животных с дневной, сумеречной или ночной активностью зрение является основным приспособлением для ориентации при разных условиях освещенности. Летучие мыши вылетают на охоту после заката солнца, а днем спят. Ежи охотятся в сумерки и ночью. Лемуры и совы, если их разбудить днем, совершенно беспомощны. Сумеречный или ночной образ жизни часто приводит к гипертрофии (чрезмерному увеличению) глаз. Большие глаза, способные улавливать ничтожные доли света, свойственны лемурам, долгопятам, совам, большинству представителей семейства кошачьих.
Ночной или дневной образ жизни являются совокупностью врожденных рефлексов, которые срабатывают даже при случайном изменении чередования света и темноты. Например, во время солнечного затмения все животные начинают вести себя, как ночью: ночные насекомые (тараканы, сверчки, комары) проявляют свою обычную активность, а дневные (бабочки, мухи, пчелы), наоборот, приостанавливают свою деятельность на время затмения, а после него возобновляют.
Понятие видимого света в некоторой мере условно по отношению к животным, так как их виды сильно различаются по способности воспринимать лучи солнечного спектра разной длины волны. Для человека область восприятия видимых лучей располагается от фиолетовых до темно-красных. Некоторые змеи могут видеть в инфракрасном (тепловом) диапазоне и охотиться на теплокровных животных ночью, когда разница температуры поверхности тела животных и окружающей среды максимальна. В результате эти виды змей способны воспринимать окружающий мир в двух диапазонах электромагнитных волн: в видимом свете (как и большинство животных) и в инфракрасном. Среди рыб способностью видеть под водой в инфракрасном диапазоне обладают пираньи, охотящиеся на зашедших в воду теплокровных животных. Среди насекомых инфракрасным зрением обладают комары, что позволяет им с большой точностью находить наиболее насыщенные кровеносными сосудами участки тела добычи.
Для пчел видимая часть спектра сдвинута в более коротковолновую область. Они воспринимают как цветовые значительную часть ультрафиолетовых лучей, но не различают красных. Возникновение яркоокрашенных цветков покрытосеменных растений также связано с особенностями зрительного аппарата опылителей и, в конечном счете, со световым режимом среды.
Животные ориентируются с помощью зрения во время дальних перелетов и миграций. Птицы с поразительной точностью выбирают направление полета, преодолевая иногда тысячи километров от гнездовий до мест зимовок. Материалами опытов и наблюдений доказано, что при таких дальних перелетах птицы частично ориентируются по солнцу и звездам, то есть астрономическим источникам света.
У животных пещер и обитателей почв, живущих во мраке, глаза либо редуцированы (пещерные рыбы и амфибии, кроты, слепыши), либо совсем отсутствуют (большинство планарий, дождевые черви), что возмещается более сильным развитием органов осязания. Пещерные животные слабо окрашены или вовсе лишены пигмента. Они обычно бесцветны, прозрачны или молочно-белого цвета.
Роль света в жизни человека
Солнечный свет в жизни человека имеет как прямое, так и косвенное значение. Благодаря ему мы можем ориентироваться в пространстве, используя зрение. Свет дает нам возможность познавать окружающий мир, контролировать и координировать движения.
Как вам уже известно, солнечный свет способствует синтезу в организме витамина D, который отвечает за усвоение кальция и фосфора. При недостатке этого витамина нарушается рост и развитие человека. В детском возрасте дефицит витамина D приводит к развитию рахита.
Солнечный свет (особенно ультрафиолетовые лучи) оказывает губительное действие на многие болезнетворные бактерии и грибки, расположенные на коже или на слизистых оболочках, поэтому считается естественным антисептиком. Он помогает избавиться от ряда инфекционных заболеваний — это защитная функция.
Самочувствие и душевное состояние человека также зависят от солнечных лучей. Сравните свои ощущения в пасмурную и солнечную погоду. Недостаток света приводит к ухудшению настроения, апатии и депрессии. Жизнь без света или с его минимальным количеством может привести к D-авитаминозу, снижению иммунитета и ослаблению организма, в результате чего понижается сопротивляемость простудным и иным заболеваниям. Кроме того, уменьшается работоспособность и ухудшается общее состояние. В то же время чересчур яркий свет вреден, так как может вызывать неврозы и проблемы со зрением.
Солнечная энергия используется человеком как в повседневной жизни, так и в промышленности. В быту многие люди используют солнечную энергию для того, чтобы подогреть воду, отопить дом.
В промышленности используют солнечные батареи, которые собраны из фотоэлементов. Преобразование световой энергии в электрическую в фотоэлементах основано на фотоэлектрическом эффекте, возникающем при воздействии на них солнечного излучения. Транспорт также способен приходить в движение при помощи солнечных батарей — некоторые электромобили заряжаются при помощи света.
Повторим главное. Животные, не способные поддерживать постоянную температуру тела, используют солнечный свет как источник тепла. Для большинства животных видимый солнечный свет необходим для зрительной ориентации в пространстве. Некоторые животные способны видеть инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. В качестве приспособления к различным условиям освещения у животных появились глаза разной степени сложности. Для активного образа жизни в условиях недостаточного освещения сформировались большие глаза. У животных, обитающих в пещерах или в почве при полном отсутствии света, глаза развиты слабо либо совсем отсутствуют. Для человека свет имеет большое значение: он влияет на физическое и психологическое состояние, солнечный свет используется как источник энергии в хозяйственной деятельности.
Проверим знания
Ключевые вопросы
1. Объясните энергетическую роль света в жизни животных.
2. Назовите характерные адаптации животных, ведущих ночной или сумеречный образ жизни.
3. Какова роль света в жизни человека?
Сложные вопросы
1. Из приведенного перечня животных выберите представителей, имеющих неразвитые или слабо развитые глаза: лемур, крот, долгопят, сова, червь дождевой, слепыш, лягушка, планария. Укажите среду их обитания.
2. Чем объясняется способность ночных животных видеть добычу и неспособность пчел видеть красный цвет?
3. У морских рыб, обитающих на разных глубинах, строение глаз не одинаковое. У большинства рыб толщи воды глаза очень крупные. У глубоководных рыб глаза маленькие или совсем отсутствуют. Объясните причину таких различий.
Индивидуальное домашнее задание. Проведите наблюдения за реакцией животных, обитающих в вашей местности, на смену дня и ночи. Сравните их по периодам активности и распределите на группы по образу жизни.