Каждый из факторов, хоть и рассматривается в качестве экологического, т. е. как бы направленно формирующего среду обитания биоты, на самом-то деле является превентивным, ибо действовал задолго до возникновения жизни на Земле. К моменту её появления земная поверхность уже имела упреждающую планировку условий, которые лишь потом стали экологическими. Кстати, эта планировка останется и в будущем, если, не приведи Господи, жизнь на нашей планете вдруг прекратится. Описание планировки жизненного пространства является самостоятельной биогеографической задачей, а решать её надо в рамках раздела биогеографии, именуемого
Рис. 13.
Система факторов среды, действующих на организм (ориг.).4.2. Инсоляция
Непрерывный и мощный поток инсоляции – 8,4 дж/см2
/мин, изливающийся на Землю из рога изобилия, именуемого Солнцем, является первостатейным фактором. Без него жизни просто не может быть, так как из 100 % энергии, аккумулируемой нашей планетой, 99 % поступает из космоса (рис. 14). Солнечное излучение дифференцировано соответственно длины световой волны и связанной с ней энергии. Та часть солнечного спектра, которая называется “видимые лучи”, важна для фотосинтеза растений. Другие части спектра используются организмами в качестве источника тепловой энергии (инфракрасные лучи) или для специальных форм синтеза – витаминов и других подобных веществ (ультрафиолетовые лучи – УФ).Рис. 14.
Суммарная солнечная радиация на географических широтах Земного шара, средняя для разных долгот (по: Жаков, 1984).Рис. 15.
Интенсивность ультрафиолетового излучения в зависимости от высоты солнца. По: Троян, 1988.Рис. 16.
Длина самого продолжительного (а) и самого короткого (б) дня в разных географических широтах. По: Троян, 1988.Эти свойства УФ-лучей используют для стерилизации, так как облучение в течение 5–7 минут убивает все бактерии и даже их цисты. Споровые микроорганизмы обладают вдвое большей сопротивляемостью к воздействию ультрафиолета. Еще более выносливы к нему грибы и яйца круглых червей-нематод. Очень большое значение имеет время экспозиции. Например, при длительном воздействии УФ-излучение ингибирует развитие спор грибов, а при коротком, наоборот, стимулирует их прорастание. Высшие растения, в принципе, не испытывают особой потребности в получении УФ-лучей. Они используются зелёными растениями лишь для синтеза витамина D. Он обусловливает некоторые виды пигментации, например, стимулирует образование антоцианов у растений при дефиците тепла. Выживаемость водных беспозвоночных (например, планарий) и позвоночных животных (например, рыб, лягушачьих головастиков) в экспериментах прямо зависит от доз УФ-облучения. Крупные наземные животные (птицы, млекопитающие и человек) испытывают потребность в определённом количестве УФ-излучения тоже для синтеза витамина D. Не случайно, что загорать любят не только белокожие, но и чернокожие люди. Известны зависимости между дозами УФ-облучения и числом детенышей у млекопитающих. В этой связи можно рассматривать вспышки массового размножения многих беспозвоночных и мелких позвоночных животных, которые совпадают по времени с усилением солнечной активности и поступлением повышенных доз ультрафиолетовых лучей через каждые 11 лет (лемминги, луговой мотылёк, сибирский шелкопряд). В избыточных количествах УФ-облучение приводит к ожогам, болезням кожи, волосяного покрова и даже смерти. Поток УФ зависит от высоты Солнца, т. е. растёт от полюсов Земли к экватору (рис. 15).