Vilka är de största effekterna av ljus på djur? (7 effekter)

De största effekterna av ljus på djur är följande:

Ljus påverkar också divergerande aspekter av djurets liv. Tillväxten, färgning av fjäderdräkt eller kropp, migration, reproduktion och diapause påverkas av ljus i olika insekter, fåglar, fiskar, reptiler och däggdjur. Många djur föredrar att förbli i mörka, medan andra som hydroider misslyckas med att överleva i frånvaro av ljus.

Image Courtesy: images2.fanpop.com/images/photos/2700000/Big-Cat-Fight-768.jpg

Medan växterna svarar på ljus med hjälp av flera pigmentsystem som klorofyll och fytokrom, finns bland djuren olika typer av fotoreseptorsystem. Dessa inkluderar "eyespots" som består av amylgranuler som i Protozoa; platt ocelli i maneter; pit ögon i snäckor; vesikulära ögon som hos polyetrar, blötdjur och vissa ryggradsdjur; teleskopiska ögon i vissa fiskar; sammansatta ögon i kräftdjur och insekter enkla ögon eller ocelli hos andra leddjur och dermala ljusreceptorer hos andra djur.

Ljus har också visat sig påverka utvecklingen av dessa visuella organ (Tobias 1976). Till exempel har många invånare djur av grottor eller djuphav antingen antingen vestigiala ögon eller inga ögon på grund av avsaknad av ljus i dessa miljöer. Bathymicrops Regis, djuphavsfisken (5000 meter djup) har inga ögon. Några av de andra viktiga effekterna av ljus på djur följer:

Effekter av ljus på djur

1. Effekt av ljus på protoplasma:

Även om kropparna hos de flesta djur förblir skyddade av någon form av kroppsskydd som sparar djurvävnader från de dödliga effekterna av solstrålningar. Men ibland penetrerar solstrålar sådana skydd och orsakar excitation, aktivering, jonisering och uppvärmning av protoplasma hos olika kroppsceller. Ultravioletta strålar är kända för att orsaka mutationsförändringar i DNA hos olika organismer.

2. Effekt av ljus på ämnesomsättningen:

Metabolismen av olika djur påverkas starkt av ljus. Den ökade intensiteten av ljus resulterar i en ökning av enzymaktivitet, allmän metabolisk hastighet och löslighet av salter och mineraler i protoplasmen. Lösligheten av gaser minskar emellertid vid hög ljusintensitet. Cave-boendedjur visar sig vara tröga i sina vanor och innehåller långsam metabolism.

3. Effekt av ljus på pigmentering:

Ljus påverkar pigmentering hos djur. Grottdjur saknar hudpigment. Om de hålls ut ur mörkret länge återvinns hudpigmentering. Den mörkt pigmenterade huden hos tropiska individer indikerar också effekten av solljus på hudpigmentering. Hudpigmentets syntes är beroende av solljuset.

Ljus bestämmer också karaktäristiska mönster hos pigment av olika djur som tjänar djuren i sexuell dimorfism och skyddande färgning. Djur som bor i djupet av havet där miljön är monotone, men pigmenterade visar inte mönster i sin färgning.

4. Effekt av ljus på djurs rörelser:

Ljusets inverkan på djurs rörlighet framgår av lägre djur. Orienterade rörelser mot och bort från en ljuskälla kallas fototaxi. Positivt fototaktiska djur, såsom Euglena, Ranatra, etc., rör sig mot ljuskällan, medan negativt fototaktiska djur som planarianer, regnmaskar, sniglar, koppar, sifonforer etc. flyttar sig från ljuskällan.

De ljusstyrda tillväxtmekanismerna kallas fototropism som uppträder i sessila djur. Fototropism innefattar även responsiv rörelse av någon kroppsdel ​​av något aktivt djur mot ljusstimulans, såsom Euglenaas flagellum mot ljus och rörelser av polyper från många koelenterater.

Hastigheten eller hastigheten för rörelsen hos vissa djur regleras också av ljus. Det har observerats att djur när de svarar på ljus minskar deras rörelsehastighet och dessa rörelser som är icke-riktiga kallas photokinesis. Photokinesis kan vara en förändring i linjär hastighet (rheokinesis) eller i vändningsriktningen (klinokinesis).

Under fotokineser när endast en del av djurets kropp avviker alltid från ljuskällan benämns reaktionen fotoklinokinesl. Larvae of Musca inhemska visar sådana rörelser. När djur konfronteras med två ljus med samma ljusstyrka flyttar de sig mot eller bort till en position som är avståndet mellan de två ljusen.

Detta kallas fototropotaxis. Attraktion av män till köttet hos kvinnan kallas telotaxis. Förflyttning av djur i en konstant vinkel mot ljuskällan kallas lätt kompassreaktion eller himmelriktning.

Celestial orientering:

Vissa organismer, i synnerhet leddjur, fåglar och fisk, använder sin tidsåtgång som ett hjälpmedel för att hitta sig från ett område till ett annat. För att orientera sig använder djuren solen, månen eller stjärnorna som en kompass. För att göra detta utnyttjar de både deras biologiska klocka och observationer på solens azimutala läge i förhållande till en etablerad riktning. Asimuten är vinkeln mellan en fast linje på jordens yta och en projicering av solens riktning på ytan.

Att använda solen som referenspunkt innebär vissa problem för djur eftersom solen rör sig. Målvinkeln ändras under hela dagen. Men djur som använder solen som referens, korrigerar deras orientering på något sätt. Sådan celestial orientering har observerats i fiskar, sköldpaddor, ödlor, de flesta fåglar och sådana ryggradslösa djur som myror, bin, vargspindlar och sandbehållare.

5. Fotoperiodism och biologiska klockor:

Regelbundna dagliga ljuscykler (dag och mörker (natt) har varit kända för att utöva ett djupt inflytande på många organismers beteende och metabolism. Underliggande sådana omgivningsrytmer av ljus och mörker är jordens rörelser i förhållande till solen och månen.

Jordens rotation på sin axel resulterar i växling av natt och dag. Höjden på jordens axel, tillsammans med den årliga revolutionen kring solen, producerar årstiderna. Responsen från olika organismer till miljörytmer av ljus och mörker benämns fotoperiodism. Varje dagstidning inklusive en belysningsperiod följd av en mörkperiod kallas fotostiden.

Termen fotofas ​​och scatofas ​​används ibland för att beteckna ljusperioden och perioden för mörker. Olika djur har utvecklat olika morfologiska, fysiologiska, beteendemässiga och ekologiska anpassningar under utvecklingens gång till olika fotoperioder, vilket ger dem miljöinformation om intensiteten i naturligt ljus.

(a) Dagliga svar:

Dygnsrytmer:

Livet utvecklades under inverkan av dagliga och säsongsmässiga miljöförändringar, så det är naturligt att växter och djur skulle ha några rytmer eller mönster till sina liv som skulle synkronisera dem med fluktuationer i miljön. I åratal har biologer blivit intresserade av de medel som organismer behöll sin verksamhet i rytm med 24 timmar om dagen, inklusive sådana fenomen som det dagliga mönstret av blad- och kronbladsbevakning i växter, sömn och vakenhet hos djur och uppkomsten av insekter från pupilfall (fig 11 20).

Biologer trodde på en gång att dessa rytmiciteter var helt exogena, det vill säga att organismerna svarade endast på yttre stimuli, såsom ljusintensitet, fuktighet, temperatur och tidvatten. Men nu är det väl undersökt att de flesta djur har inre eller endogena rytmer synkront med yttre eller exogena rytmer i miljön, på grund av vilka de fortfarande kan mäta längden på dagen.

De interna eller endogena rytmerna är ungefär 24 timmar, medan exogena eller miljömässiga rytmer är exakt 24 timmar. Termen circadian (från latinska circa, om och dö, dagligen) har använts för att beteckna dessa dagliga rytmer. Perioden av cirkadianrytmen, antalet timmar från början av aktiviteten en dag till början av aktiviteten på nästa, kallas fri körning.

Photoperiod spelar en roll för att tillhandahålla tidssignaler, för justeringar av de berörda djuren till dessa dagliga rytmer. Cirkadiska rytmer är uppenbarligen internt drivna eller endogena, påverkas litet genom temperaturförändringar, är okänsliga mot ett stort antal kemiska hämmare och är medfödda, inte lärd från eller påtryckta organismerna genom miljön.

Den medfödda karaktären av cirkadianrytmen demonstreras av flera djur. När Drosophila hålls under konstanta förhållanden från larvstadiet, kommer de fortfarande att uppstå från poppar med en vanlig cirkadisk rytm. Ägg av kyckling och ödlor hålls under konstanta förhållanden producera djur som senare visar regelbundna cirkadiska cykler. De cirkadiska rytmerna har observerats i zooplanktoner, polychaete annelider, många insekter (Lepidoptera, Diptera, Hymenoptera, Neuroptera, Coleopteta, Orthoptera, Odonata etc.), de flesta fåglar och vissa däggdjur.

Plankton av sjö och sjöar ger mycket intressant exempel på cirkadiska rytmer genom att visa dagliga förändringar i sin vertikala fördelning. Till exempel tenderar många copepods och zooplanktoner att simma mot ytan på natten och att flytta ner till djupare lager under dagen (se Clarke, 1954).

Omvänd är sant med fytoplanktonerna. Fytoplanktoner av Dal Lake, Shrinagar uppvisar dagliga rörelser i omvänd ordning: de är rikliga i ytskiktet under dagtid och vid djupet 2, 5 meter vid midnatt (Kant och Kachroo 1975).

Besittandet av en cirkadisk rytm som kan uppmärksammas av miljörytmer ger växter och djur med en biologisk klocka, som är en integrerad del av cellulär struktur och är ett kemosensoriskt system som är mycket mottagligt för miljöstimuli. De biologiska klockorna hos olika djur löper eller oscillerar kontinuerligt och miljön initierar eller stoppar inte deras funktion. I vissa fall kan vissa miljöstimuli tjäna till att reglera funktionerna hos biologiska klockor.

(b) Årliga rytmer:

Cirkanala rytmer:

Solary dag, måndag, tidvattenrytmer, månatliga och årliga rytmer är också vanliga förekomster hos djur. Endogena annualscykler eller cirkanrytmer har varit kända hos många djur som markekorreller, warblers och andra fåglar, några kräftor och sniglar.

De cirkulära rytmerna är av adaptivt värde för timing säsongshändelser och specificerar nivåerna av migrerande aktivitet som bara är tillräckliga för att fåglarna ska nå närheten av deras artspecifika vinterkvarter. Den cirkanala rytmen påverkar också gonadiala aktiviteter, reproduktionscykler, metamorfos och anpassningar till kyla (utveckling av päls- och fjäderdräkter av djur under vintern) och så vidare.

Diapausen i insekter är direkt relaterad till fotoperioden. Pupparna i Apatele rumicis anger diapause vid fotoperioder mindre än 15 timmar men hoppa över denna paus vid 16 timmars fotoperiod. På samma sätt har experimentellt arbete med ett antal fågelarter visat att reproduktionscykeln är under kontroll av en exogent säsongsrytm av förändrade dagslängder och ett endogent fysiologiskt svar som är tidsbestämt av en cirkadisk rytm.

Efter uppfödningssäsongen har gonaderna av fåglar som studerats hittills visat sig regressivt spontant. Detta är den eldfasta perioden, en tid då ljuset inte kan inducera gonadaktivitet, vars längd regleras av dagslängd. Korta dagar fördröjer uppsägningen av eldfasta perioden. långa dagar förlänger det. Efter det att eldningsperioden är slutförd, börjar den progressiva fasen på senhöst och vinter.

Under denna period föds fåglarna, de migrerar och deras reproduktiva organs ökar i storlek. Denna process kan påskyndas genom att utsätta fågeln för en lång dags fotoperiod. Genomgången av den progressiva perioden leder fåglarna till reproduktionssteget. Ett liknande fotoperiodiskt svar existerar i cyprinidfisken; minnowsna (se Smith, 1977).

Säsongscykler av fotoperiodism påverkar uppfödningscyklerna hos många däggdjur, såsom vittonade rådjur (Fig 11.21) och flygande ekorre. Till exempel har flygande ekorre två toppar av kullproduktion, den första i våren, vanligtvis april, i nordöstra USA, och den andra i sensommaren, vanligtvis i augusti.

6. Effekt av ljus på reproduktion:

I många djur (t.ex. fåglar) behövs ljus för aktivering av gonader och vid inledande av årliga avelsaktiviteter. Gonaderna av fåglar har visat sig bli aktiva med ökad belysning under sommaren och att regressera under kortare belysningsperioder på vintern.

7. Effekt av ljus på utveckling:

Ljus i vissa fall (till exempel lax larver) accelererar utvecklingen, medan det i andra (t.ex. Mytilus larver) försämrar det.

Vidare ökar utsignalen från solljuset ibland med utvecklingen av solstrålar. Som ett resultat av denna överskotts energi utstrålas till rymden och detta ökar naturligt utbytet av solenergi nära jorden. En direkt följd av detta är den större förångningen av vatten som resulterar i molnbildning för att förhindra mer exponering för solsken och därmed utjämna temperatur och klimatförändring.

Lunar periodicitet:

Det kan definieras som en biologisk rytm där maxima och minima visas en eller två gånger i varje månad samtidigt. Om rytmen inträffar en gång om 15 dagar (14-77 dagar) kallas den som semilunar; Om det inträffar en gång på 30 dagar kallas det månen. Månens cykel eller periodicitet styr många levnadsaktiviteter. Till exempel producerar marina alger, Dictyota, sina granater vid fullmånens fjälltid. Gytandet av fisk, Leuresthes tenuis följer en semilunal cykel. Vissa polychaetmaskar uppvisar också månperiodicitet.