Güneş Işığının Canlılar Üzerindeki Etkileri Nelerdir? Yeryüzündeki tüm canlı organizmalar, hayatta kalmak için doğrudan veya dolaylı olarak birbirlerine ihtiyaç duyarlar. Dünyadaki tüm yaşam enerji ve beslenme için doğru miktarda güneş ışığı almaya bağlı olduğundan, güneş ışığı bitkilerin ve hayvanların hayatta kalmasını doğrudan etkiler. Işığın canlılar üzerindeki çeşitli etkileri aşağıda verilmiştir.
Işığın Metabolizma Üzerindeki Etkisi
Spektrumun görünür kısmında ışık ışınlarının absorpsiyonu organizmalar üzerinde çok az etkiye sahiptir. Mor ve ultraviyole ışınları zararlıdır ve organizmalarda metabolizmalarını etkileyen fotokimyasal değişikliklere neden olur. Güneş radyasyonunun yoğunluğu, canlı organizmaları farklı enlemlerde ve yılın farklı zamanlarında etkiler. Fotosentetik olay, ideal sınır içinde ışık şiddetiyle doğru orantılı olarak artar. Soğukkanlı hayvanlar, güneş radyasyonu arttığında veya azaldığında kış uykusuna ya da kış uykusuna yatar. Bakteri, alg, protozoa ve omurgalı ve omurgasız yumurtaları dahil olmak üzere tek hücreli organizmalar UV ışınlarına maruz bırakılarak öldürülebilir.
Işığın Üreme Üzerindeki Etkisi
Araştırmacılar, bazı kuşların gonadlarının yaz aylarında artan ışıkla daha aktif hale geldiğini ve kısa kış günlerinde kuşların gonad aktivitesinin azaldığını bildirdi. Işık tepkisine göre hayvanlar uzun gün, kısa gün ve gün nötr hayvanlar olarak sınıflandırıldı. Kuşlar ve hindi ve sığırcık gibi ilkbaharda üreyen bazı memeliler, günün uzunluğu arttıkça cinsel olarak aktif hale gelen uzun gün hayvanlarıdır. Tarla sincapları, kobaylar ve paraketeler fotoperiyottan bağımsız veya kayıtsızdır, kısa veya uzun fotoperiyotlardan daha az etkilenirler.
Yumurta üretiminin yıl boyunca değişen fotoperiyotlarla düzenlendiği endüstriyel üretim sistemlerinde yetiştirilen kuşlarda da ışığın önemi açıktır. Süt ineklerinde süt üretimini ve hastalık direncini artırmak, at yetiştiriciliğinde üreme sürecini canlandırmak ve uzatmak için kullanılabilir.
Işığın Kalkınma Etkisi
Işık metabolizmayı etkilediği gibi, organizmaların büyümesini ve gelişmesini de etkiler. Işık bazı canlıların gelişimini hızlandırırken bazılarında ise yavaşlatır. Örneğin somon larvaları normalde yalnızca yeterli ışık olduğunda gelişir. Işık yokluğunda gelişimi anormaldir ve ölüm oranı yüksektir. Mytilus larvaları (midyeler) erken evrelerinde ışıktan çok karanlıkta büyürler.
Işığın Pigmentasyon ve Renk Üzerine Etkisi
Işık, fotoreseptörlerin pigment lekeleri olarak oluşmasına neden olan belirli kimyasalları indükler. Hayvanların pigmentasyonunu aşağıdaki şekillerde etkileyebilir:
Ten rengi: Mağara hayvanlarının derilerinde pigment yoktur. Bu canlılardaki karakteristik pigment eksikliği, karanlıkla (yani, ışığın tamamen yokluğu) ilişkilidir. Bazı suda yaşayan hayvanlar ışıktan korunduklarında renklerini kaybederler. Mağara amfibileri ve rengi çok az olan veya hiç olmayan balıkların, normal ışığa maruz kaldıklarında derilerinde bol miktarda pigmentasyon geliştirdiği gösterilmiştir.
Koruyucu Renklendirme: Bazı hayvanların pigmentasyonu, onları düşmanlardan koruyabilecek bir renk verir. Bu boyamaya koruyucu boyama denir. Koruyucu renklendirmenin yaygın bir yolu, gövde rengini ve desenini arka planla basitçe eşleştirmektir. Örneğin, bıldırcın çimene, kelebek kabuğuna ve böceği (phyllium) yeşil yapraklar arasına konduğunda, renklendirme arka planla aynıdır. Onları çevrelerinden ayırt etmek son derece zordur. Dağ tavşanı, gelincik ve ptarmigan, yazın kahverengiden kışın beyaza mevsimsel renk değişiklikleri gösterir. Bu durum, bu hayvanların çıplak veya karlı arazide görünürlüğü ile açıkça ilişkilidir.
İkinci bir koruyucu renklendirme türü, kuşların, memelilerin veya balıkların arkalarında daha koyu ve altlarında daha açık bir renge sahip olduğu gölgeleme veya obliteratif boyamadır. Bu fark, yukarıdan gelen daha güçlü aydınlatma etkisini ortadan kaldırır ve hayvan aşağıya çekilir.
Işığın Renk Değişimi Üzerine Etkisi
Bazı hayvanlar bulundukları ortama göre renk değiştirme yeteneğine sahiptir. Kurbağalar ve bukalemunlar iyi bilinen örneklerdir. Bilim adamlarına göre, renk değişiklikleri görsel uyaranlardan kaynaklanıyor. Görsel uyarım, hayvanların yaşadıkları çevreye uyum sağlamak için renk değiştirme yeteneğidir. Kabuklular, böcekler, balıklar, amfibiler ve sürüngenlerde renk değişiklikleri yaygındır. Bu, hayvanların düşmanlarından ve bazen üreme ile ilişkilendirilen termoregülasyondan saklanmalarına yardımcı olur. Bazı kuşların dişileri donuk renklidir. Bunun nedeni, yumurtaların kuluçkalanmasında daha fazla gizleme ihtiyacıdır. Birçok hayvanda, erkeklerin parlak renginin erkeğin kendisi için koruyucu bir değeri yoktur, ancak yuvadaki dişinin dikkatini dağıtabilir. Deniz borusu gibi bazı kuşlarda dişiler renklidir ve yumurtaların kuluçka görevini erkekler üstlenir. Erkeğin parlak üreme tüylerinin yerini genellikle kışın daha donuk tüyler alır. Böylece ışık, üreme üzerindeki etkisi ve benzerliğin korunmasındaki rolü ile renklendirmeye dahil olur.
Işığın Gözler Üzerindeki Etkisi
Göz gelişiminin derecesi bazen mevcut ışığın yoğunluğuna bağlıdır. Mağara hayvanları (örneğin Proteus anguinus) ve derin deniz balıkları kör veya ilkeldir çünkü bu hayvanlar zifiri karanlıkta yaşarlar. Kabuklular ve Labeo ve Catla gibi bazı balıklar gibi yüzey formlarında baş-göz ilişkisi normal kabul edilir. Derinliği artan okyanuslarda, azalan ışık yoğunluğu ile göz boyutu artmaya devam eder, ancak ışıksız bölgenin üst sınırlarının altında göz boyutunda kademeli bir azalma olur. Bazı derin deniz balıkları, biyolüminesan ışıkta görmek için büyütülmüş, iyi gelişmiş gözlere sahiptir. Baykuşlar ve kertenkeleler gibi gece kara hayvanları, karanlıkta görmek için büyük gözlere sahiptir.
Işığın Görme Üzerindeki Etkisi Nelerdir?
İnsanlar da dahil olmak üzere daha yüksek hayvanlar, çeşitli nesneleri yalnızca ışıkta görebilir. Birçok balık için yiyecek bulmak vizyona bağlıdır. İnsan gözünün gökkuşağının farklı renklerine duyarlılığı ile bitkilerin duyarlılığı arasında büyük bir fark vardır. İnsan gözü, renk tayfının sarımsı-yeşil kısmındaki, bitkilerin yeşil ışığa en az tepki verdiği yerin yakınındaki renklere en duyarlıdır. İnsanlar yansıyan ışığı görür ve çoğu bitkinin yeşil olması, bitkilerin ışık tayfındaki diğer renklerden daha fazla yeşil ışığı yansıttığını gösterir.
Işığın Harekete Etkisi (Fotokinez) Nelerdir?
Bazı alt hayvanlarda hareket ışıktan etkilenir. Buna fotokinezi denir. Örneğin, Pinnotheres midyesinin kör larvaları, artan ışık yoğunluğuna maruz kaldığında daha hızlı hareket eder. Sineklerin hareketi, ışığın dalga boylarından güçlü bir şekilde etkilenir. Güneş bulutlar tarafından kapatıldığında çekirgeler uçmayı bırakır.
Fototaksis: Bazı hayvanlarda ışık, hareketi kontrol etmede rol oynar. Işığa tepki olarak hayvan hareketinin bu fenomeni fototaksi olarak bilinir. Bir hayvan, örn. Rantara ve Euglena ışık kaynağına doğru hareket ettiklerinde buna pozitif fototaktik denir. Solucanlar, salyangozlar ve kopepodlar gibi bazı zooplankton türleri gibi hayvanlar, ışık kaynağından uzaklaştıkça fototatik olarak negatiftir.
Fototropizm: Bir organizmanın sadece bir kısmının ışığa tepki olarak hareketine fototropizm denir. Fototropizm bitkilerde yaygın bir olgudur. Hayvanlarda, birçok Selenter ve solucanın hidroidleri veya polipleri fototrofik bir tepki gösterir.
Fotoperiyodizm
Fotoperiyodizm, bir organizmanın gün uzunluğuna veya gün uzunluğuna, yani gün doğumu ile gün batımı arasındaki zamana, fotoperiyot olarak bilinen tepkisidir. Ilıman bölgelerde, fotoperiyot yaklaşık altı ila on sekiz saat arasında değişir, yazın daha uzun ve kışın daha kısadır. Ekvator bölgelerinde gün yaklaşık on iki saat sürer. Ama belli bir zaman ve bölge için hep aynıdır. Fotoperiyodizm, görünür kırmızı (625–760 nm) ve kızılötesi (760–850 nm) gerektirir. Fotoperiyodizm, vejetatif büyümeyi ve üreme aktivitelerini gece ve gündüzün uzunluğuna göre kontrol eder. Fitokrom veya kriptokrom adı verilen foto-ters çevrilebilir bir pigment, kırmızı (625-760 nm) veya kızılötesi (760-850 nm) dalga boylarındaki radyasyonu emip emmemesine bağlı olarak gündüz ve gece periyotlarının uzunluğuna yanıt verir.
Ağaçlar ve diğer bitkiler, gün uzunluğuna verdikleri tepkiye göre uzun gün, kısa gün veya nötr gün bitkileri olarak sınıflandırılır.
*Uzun gün bitkileri yaz başında çiçek açar ve sonbaharda günler kısalıncaya kadar vejetatif büyümeye devam eder. Ispanak ve turp bu gruba girer.
* Kısa gün bitkileri, gün uzunluğunun kısaldığı yaz sonunda çiçek açar ve uykuya dalar. Krizantem ve çilek bu gruba girer.
* Gün nötr bitkiler gün uzunluğundan etkilenmez. Domates ve salatalık bu tür bitkilerdir.
Kısa gün bitkilerinin geceleri kısa süreli ışığa maruz kalması durumunda çiçeklenme ve tohum oluşumu engellenebilir. Uzun gün bitkilerinde aynı maruziyet çiçeklenmeyi uyarır. Bu nedenle, çiçek yetiştiricileri, pazar taleplerini karşılamak için bitkilerin çiçeklenmesini geciktirmek veya ilerletmek için ek yapay aydınlatma kullanabilir.
Fotoperiyodizm, bitkilerde çiçek açmayan yaprak şeklidir; yüzey tüyü; pigment oluşumu; sonbaharda sonbahar havası; ve ayrıca kök gelişimini ve tomurcuk dormansisinin başlamasını ve kesilmesini etkileyebilir. Gece aydınlatması doğal fotoperiyodu değiştirir ve bu nedenle bitki gelişimini engeller. Fotoperiyot, kuşlarda ve memelilerde tüy dökümü, yağ birikimi, göç ve üreme, böceklerde diyapozun başlaması gibi fizyolojik ve üreme davranışlarını tetikleyen temel ekolojik faktördür.
Güneşin Bitkilerdeki İşlevi
Güneş, dünyadaki tüm yaşamın önemli bir parçasıdır. Bitkiler besin üretmek, büyüme döngüsünü başlatmak ve sağlıklı gelişime izin vermek için ışığa bağımlıdır. Doğal veya yapay ışık olmadan çoğu bitki büyüyemez veya çoğalamaz, güneş ışığından emilen enerji olmadan fotosentez gerçekleşemez ve yaşamı desteklemek için yeterli oksijen olmaz. Fotosentez, güneş ışığından veya yapay ışıktan gelen enerjinin kullanılmasıyla karbondioksitin organik bileşiklere dönüştürülmesi işlemidir.
Bitkiler, besin üretmek ve atmosfere oksijen salmak için su ve karbondioksit kullanır; bu, dünyadaki diğer tüm yaşamı besleyen doğal bir süreçtir. Fotosentez esas olarak yapraklarda ve içinde klorofil bulunan kloroplast adı verilen özel hücre yapılarında meydana gelir. Bitkiler sadece fotosentez için belirli bir ışık formunu kullanırlar. Klorofil pigmenti kırmızı, mor, mavi ışık ışınlarını emer. Fotosentez, mavi ışık ışınlarında daha fazla, kırmızı ışıkta daha az ve yeşil ışıkta hiç oluşmaz. Mavi en iyi şekilde emilir, bu da en yüksek fotosentez oranını gösterir, bundan sonra kırmızı ışık gelir. Bitkiler yeşil ışığı ememezler ve bu nedenle fotosentezde kullanılmaz. Klorofilin, dolayısıyla yaprakların yeşil görünmesinin sebebi de budur.
Bitki büyümesinin çiçeklenme aşaması, spektrumun kırmızı ve turuncu kısmından gelen ışığı gerektirir. Işık miktarı ve maruz kalınan saat sayısı sınırlanarak, çiçeklenme aşaması yapay olarak başlatılabilir. Bitki üremeye başlamayı fark eder ve çiçeklenme aşamasına başlar, başka bir mevsim için tohum bırakır ve sonunda dormansiye (uykuya) ulaşır.
Işık, bitki büyümesini etkileyen en önemli değişkendir. Bitkiler yeterli ışık almazlarsa, aldıkları diğer değişkenler (su, büyüme ortamı veya gübre) ne kadar olursa olsun, maksimum oranda büyümeyecek veya maksimum potansiyellerine ulaşamayacaklardır. İklim, yükseklik, hava durumu, gübre ve haşere kontrolü de bitki büyümesini ve ürün vermesini etkiler. Yapay ışık koşulları, büyüyen ortamın manipüle edilmesine ve daha hızlı üretim yapılmasına olanak tanır. Bitkilerin ışık spektrumunun çeşitli renklerine tepkileri, aşağıdakiler de dahil olmak üzere farklı ihtiyaçları karşılamak için bitkileri manipüle etmek için kullanılabilir:
-Ultraviyole radyasyon, internodları (boğum araları, yaprakların çıktığı bir gövde üzerindeki iki boğum arasındaki kısım) kısaltmak için kullanılabilir.
-Mavi ışık, vejetatif büyümeyi teşvik etmek ve daha kısa gün bitkilerinin çoğalma aşamalarında çiçeklenmesini önlemek için kullanılabilir.
-Kırmızı ışık, çiçeklenmeyi indüklemek ve daha uzun sapları ve daha büyük çiçekleri olan bitkiler üretmek için internotları uzatmak için kullanılabilir. Güller buna örnektir.
Bitkilerin fotoperiyodizmini kontrol etmek için uzak kırmızı (kızıl ötesinden önceki) radyasyon kullanılabilir.
Yapay ışıklar, yıl boyunca büyümeye ve hızlı üretime izin verir ancak doğal güneş ışığının sunduğu şiddeti ve besinleri asla tam olarak vermez. Spektrumun mavi kısmından gelen doğal gün ışığı, bitki büyümesinin ilk aşaması için en uygunudur. Yapay ışık (floresan, akkor, LED veya metal halojenür ya da yüksek basınçlı sodyum gibi yüksek yoğunluklu deşarj lambaları) hemen hemen aynı şekilde çalışır. Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları, daha hızlı üretim ve tohumdan hızlı büyüme ile kontrollü bir ortam sağlayan en iyi iç mekan aydınlatma seçeneğini sunar.
Işığın Deniz Ekosistemindeki Rolü Nedir?
Deniz ekosistemleri, okyanus içinde veya yakınında olduğu gibi yüksek düzeyde çözünmüş tuz içeren su ortamlarıdır. Bu ekosistemler, benzersiz abiyotik faktörler (güneş ışığı miktarı, ekosistemdeki oksijen ve suda çözünür besinlerin seviyeleri, sıcaklık, karaya yakınlık, derinlik) ve biyotik (hayvanlar, bitkiler, mikroplar) ile karakterize edilir. Güneş enerjisi veya güneş ışığı, deniz ekosistemleri için hayati bir abiyotik faktördür. Uzmanlar, deniz ekosistemini aldığı ışık miktarına göre üç kısma ayırıyor. Bir deniz ekosisteminin en üst tabakası, düzenli fotosentetik aktivite için yeterli ışığın olduğu bir derinlikte, yüzeyin 200 m altına kadar uzanan öfotik bölgedir. Bu, çoğu deniz yaşamının yaşadığı alandır. Bunun altında, güneş ışığının hala mevcut olduğu ve bazı canlılar için fotosentezi kolaylaştıran disfotik bölge bulunur. Bu bölgenin altında güneş ışığı almayan afotik bölge bulunur.
Işığın hayvanlarda uyuşukluk (dinlenme durumu) üzerindeki rolü
Estivation: Hayvanın kış uykusuna yattığı (uyku) yaz aylarında meydana gelen, yüksek sıcaklıklara ve kurak koşullara tepki olarak hareketsizlik ve düşük metabolik hızlarla karakterize bir durum. Kuru ve sıcak dönemlerde, sıcak ve kurak mevsimlerde ortaya çıkar.
Hazırda Bekletme: Bu bir metabolik depresyon ve minimum aktivite durumudur. Düşük vücut ısısı, daha yavaş kalp hızı ve solunum, düşük metabolik hız ile karakterize mevsimsel bir heterotermidir. Kış aylarında ortaya çıkar. Yeterli gıda olmaması durumunda enerji tasarrufu için kullanılır. Bu durumda endotermik hayvanlar (metabolizma yoluyla vücut ısısı üretenler) metabolizma hızlarını ve dolayısıyla vücut sıcaklıklarını düşürürler. Ektotermik hayvanlar (vücut sıcaklıklarını çevreye göre düzenleyenler), bazı omurgasızlarda diapause adı verilen durgunluk ve metabolik baskılanma dönemleri yaşarlar.
Kaynakça:
https://www.preservearticles.com/articles/what-are-the-main-biological-effects-of-light/26082
https://www.yourarticlelibrary.com/environment/what-are-the-major-effects-of-light-on-animals-7-effects/3799
https://byjus.com/neet/effect-of-light-on-organisms/
https://www.bezelyedergi.net/post/bitkiler-ve-i%C5%9F%C4%B1%C4%9Fa-ba%C4%9Fl%C4%B1l%C4%B1klar%C4%B1
https://ekosistem-ekolojisi.nedir.org/
En güncel doğru bilgiler dogrubilgi.net farkıyla sunulmuştur.
Bir önceki yazımız olan Dünyanın En Eski ve En Derin Gölü Olan Baykal Gölü başlıklı makalemizde baykal gölü, Dünyanın En Derin gölü ve Dünyanın En Derin ve Hacimce En Büyük Gölü hakkında bilgiler verilmektedir.