Wat zijn de belangrijkste effecten van licht op dieren? (7 effecten)

De belangrijkste effecten van licht op dieren zijn als volgt:

Licht heeft ook invloed op uiteenlopende aspecten van het leven van dieren. De groei, kleuring van verenkleed of lichaam, migratie, voortplanting en diapause worden beïnvloed door licht in verschillende insecten, vogels, vissen, reptielen en zoogdieren. Veel dieren houden er de voorkeur aan in het donker te blijven, terwijl anderen zoals hydroïden niet overleven in afwezigheid van licht.

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

Terwijl de planten reageren op licht met behulp van verschillende pigmentsystemen als chlorofyl en fytochroom, bestaan ​​er onder de dieren verschillende soorten foto-receptorsystemen. Deze omvatten 'oogvlekken' bestaande uit amylum-korrels zoals in Protozoa; platte ocelli in kwallen; pit ogen in gastropoden; vesiculaire ogen zoals bij polychaetes, weekdieren en enkele gewervelde dieren; telescopische ogen in bepaalde vissen; samengestelde ogen in Crustacea en insecten; eenvoudige ogen of ocelli bij andere geleedpotigen en dermale lichtreceptoren bij andere dieren.

Licht heeft ook de ontwikkeling van deze visuele organen beïnvloed (Tobias 1976). Veel inheemse dieren in grotten of diepzee hebben bijvoorbeeld over het algemeen rudimentaire ogen of geen ogen vanwege de afwezigheid van licht in deze omgevingen. Bathymicrops Regis, de diepzeevis (5000 meter diepte) heeft geen ogen. Enkele van de andere belangrijke effecten van licht op dieren volgen:

Effecten van licht op dieren

1. Effect van licht op protoplasma:

Hoewel de lichamen van de meeste dieren beschermd blijven door een soort lichaamsbedekking die dierlijke weefsels redden van de dodelijke effecten van zonnestraling. Maar soms doordringen zonnestralen dergelijke afdekkingen en veroorzaken opwinding, activering, ionisatie en opwarming van het protoplasma van verschillende lichaamscellen. Van ultraviolette stralen is bekend dat ze mutationele veranderingen in het DNA van verschillende organismen veroorzaken.

2. Effect van licht op metabolisme:

De stofwisseling van verschillende dieren wordt sterk beïnvloed door licht. De verhoogde lichtintensiteit resulteert in een toename in enzymactiviteit, algemene metabolische snelheid en oplosbaarheid van zouten en mineralen in het protoplasma. De oplosbaarheid van gassen neemt echter af bij een hoge lichtintensiteit. Grotwoningdieren blijken traag te zijn in hun gewoonten en bevatten een langzame stofwisseling.

3. Effect van licht op pigmentatie:

Licht beïnvloedt de pigmentatie bij dieren. Grotdieren missen huidpigmenten. Als ze lang uit de duisternis worden gehouden, krijgen ze huidpigmentatie terug. De donker gepigmenteerde huid van menselijke bewoners van de tropen geeft ook het effect van zonlicht op huidpigmentatie aan. De synthese van het huidpigment is afhankelijk van het zonlicht.

Licht bepaalt ook de karakteristieke patronen van pigmenten van verschillende dieren die de dieren dienen in seksueel dimorfisme en beschermende kleuring. Dieren die verblijven in de diepten van de oceaan waar de omgeving monotoon is, hoewel gepigmenteerd geen patronen in hun kleuring vertonen.

4. Effect van licht op dierenbewegingen:

De invloed van licht op de beweging van dieren is duidelijk bij lagere dieren. Georiënteerde bewegingsbewegingen naar en uit de buurt van een lichtbron worden fototaxis genoemd. Positief fototactische dieren zoals Euglena, Ranatra, enz., Bewegen naar de lichtbron, terwijl negatief fototactische dieren zoals planariërs, regenwormen, naaktslakken, pendules, siphonoforen, enz. Zich van de lichtbron verwijderen.

De lichtgerichte groeimechanismen worden fototrope organismen genoemd die voorkomen in sessiele dieren. Fototrope organismen omvatten ook een responsieve beweging van een lichaamsdeel van een of ander actief dier naar de lichtstimulus, zoals de beweging van flagellum van Euglena naar licht en bewegingen van poliepen van vele coelenteraten.

De snelheid of snelheid van de beweging van bepaalde dieren wordt ook geregeld door licht. Er is waargenomen dat dieren bij het reageren op licht hun bewegingssnelheid verminderen en deze bewegingen die niet-gericht zijn, worden photokinesis genoemd. Photokinesis kan een verandering in lineaire snelheid (rheokinese) of in de draairichting (klinokinese) zijn.

Tijdens de fotokinesis, wanneer slechts een deel van het lichaam van een dier altijd van de lichtbron afwijkt, wordt de reactie aangeduid als photoklinokinesls. Larven van Musca-huisbewoners vertonen dergelijke bewegingen. Wanneer dieren worden geconfronteerd met twee lichten van gelijke helderheid bewegen ze naar of weg naar een positie die de afstand tussen de twee lichten is.

Dit wordt fototropotaxis genoemd. Aantrekking van mannetjes naar het vlees van de vrouw wordt telotaxis genoemd. Beweging van dieren onder een constante hoek naar de lichtbron wordt een lichte kompasreactie of hemeloriëntatie genoemd.

Celestiale oriëntatie:

Sommige organismen, met name geleedpotigen, vogels en vissen, gebruiken hun tijdgevoel als hulpmiddel om hun weg van het ene gebied naar het andere te vinden. Om zichzelf te oriënteren, gebruiken de dieren de zon, maan of sterren als een kompas. Om dit te doen, gebruiken ze zowel hun biologische klok als waarnemingen op de azimutale positie van de zon in relatie tot een vastgestelde richting. De azimut is de hoek tussen een vaste lijn op het aardoppervlak en een projectie van de richting van de zon op het oppervlak.

Het gebruik van de zon als referentiepunt brengt problemen met zich mee voor dieren, omdat de zon beweegt. De richthoek verandert gedurende de dag. Maar dieren die de zon als referentie gebruiken, corrigeren hun oriëntatie op de een of andere manier. Een dergelijke hemeloriëntatie is waargenomen bij vissen, schildpadden, hagedissen, de meeste vogels en dergelijke ongewervelde dieren zoals mieren, bijen, wolenspinnen en zandhoppers.

5. Fotoperiodiciteit en biologische klokken:

Van regelmatig voorkomende dagelijkse lichtcycli (dag en nacht (nacht) is bekend dat deze een diepgaande invloed hebben op het gedrag en metabolisme van veel organismen.) Onderliggend aan dergelijke omgevingsritmes van licht en duisternis zijn de bewegingen van de aarde ten opzichte van de zon en de maan.

De rotatie van de aarde op zijn as resulteert in afwisseling van dag en nacht. De kanteling van de as van de aarde, samen met de jaarlijkse omwenteling rond de zon produceert de seizoenen. De reactie van verschillende organismen op omgevingsritmes van licht en duisternis wordt fotoperiodiciteit genoemd. Elke dagelijkse cyclus, inclusief een periode van verlichting gevolgd door een periode van duisternis, wordt de fotoperiode genoemd.

De term fotofase en scatofase worden soms gebruikt om respectievelijk de periode van licht en de periode van duisternis aan te duiden. Verschillende dieren hebben verschillende morfologische, fysiologische, gedrags- en ecologische aanpassingen ontwikkeld in de loop van hun evolutie tot verschillende lichtperioden, die hen milieu-informatie verschaffen over de intensiteiten van natuurlijk licht.

(a) Dagelijkse antwoorden:

Circadiane ritmes:

Het leven is geëvolueerd onder invloed van dagelijkse en seizoensgebonden veranderingen in het milieu, dus het is normaal dat planten en dieren ritmes of patronen in hun leven zouden hebben die ze zouden synchroniseren met fluctuaties in de omgeving. Jarenlang waren biologen geïntrigeerd over de manier waarop organismen hun activiteiten op het ritme hielden met de 24-uursdag, inclusief verschijnselen als het dagelijkse patroon van blad- en bloembladerenbewegingen in planten, de slaap en het wakker zijn van dieren en de opkomst van insecten van poppengevallen (Fig. 11 20).

Ooit dachten biologen dat deze ritmiek volkomen exogeen was, dat wil zeggen dat de organismen alleen reageerden op externe stimuli zoals lichtintensiteit, vochtigheid, temperatuur en getijden. Maar nu is goed onderzocht dat de meeste dieren interne of endogene ritmen hebben die synchroon lopen met het externe of exogene ritme van de omgeving, waardoor ze de daglengte nog steeds kunnen meten.

De interne of endogene ritmes duren ongeveer 24 uur, terwijl de exogene of omgevingsritmes precies 24 uur duren. De term circadiane (van het Latijnse circa, over en sterft, dagelijks) is gebruikt om deze dagelijkse ritmes aan te duiden. De periode van het circadiaanse ritme, het aantal uren vanaf het begin van de activiteit van de ene dag tot het begin van de activiteit van de volgende dag, wordt 'vrijlopen' genoemd.

Fotoperiode speelt een rol bij het verschaffen van tijdsignalen voor aanpassingen van de betreffende dieren aan deze dagelijkse ritmen. Circadiaanse ritmes zijn blijkbaar intern aangedreven of endogeen, worden weinig beïnvloed door temperatuurveranderingen, zijn ongevoelig voor een grote verscheidenheid aan chemische remmers, en zijn aangeboren, niet geleerd van of bedrukt op de organismen door de omgeving.

Het aangeboren karakter van het circadiane ritme wordt door verschillende dieren aangetoond. Wanneer Drosophila onder constante omstandigheden wordt gehouden vanaf het larvenstadium, zullen ze nog steeds uit poppen komen met een regelmatig circadiaans ritme. Eieren van kip en hagedissen die onder constante omstandigheden worden gehouden, produceren dieren die later regelmatig circadiane cycli vertonen. De circadiane ritmen zijn waargenomen in zooplanktons, polychaete ringwormen, veel insecten (Lepidoptera, Diptera, Hymenoptera, Neuroptera, Coleopteta, Orthoptera, Odonata, etc.), de meeste vogels en bepaalde zoogdieren.

Planktons van zee en meren vormen een zeer interessant voorbeeld van circadiane ritmen door dagelijkse veranderingen in hun verticale verdeling te tonen. Veel roeipootkreeften en zooplanktons hebben de neiging om 's nachts naar de oppervlakte te zwemmen en gedurende de dag naar diepere lagen te gaan (zie Clarke, 1954).

Omgekeerd is waar met de fytoplanktons. Fytoplanktonen van Dal Lake, Shrinagar vertonen dag-beweging in omgekeerde volgorde: ze zijn overdag overvloedig in de oppervlaktelaag en op de diepte van 2, 5 meter in de nacht (Kant en Kachroo 1975).

Het bezit van een circadiaans ritme dat kan worden gebruikt voor omgevingsritmes biedt planten en dieren een biologische klok, die een integraal onderdeel is van de cellulaire structuur en een chemosensorisch systeem is dat erg ontvankelijk is voor de omgevingsstimuli. De biologische klokken van verschillende dieren lopen of oscilleren continu en de omgeving activeert of stopt hun functie niet. Hoogstens kunnen bepaalde omgevingsstimuli dienen om de functies van biologische klokken te regelen.

(b) Jaarlijkse ritmen:

Circulaire ritmen:

Eenzame dag, maan dag, getijdenritmes, maandelijkse en jaarlijkse ritmen komen ook veel voor bij dieren. Endogene jaarboekencycli of circulaire ritmen zijn bij veel dieren bekend, zoals grondeekhoorns, grasmussen en andere vogels, sommige rivierkreeften en naaktslakken.

De circulaire ritmen zijn van adaptieve waarde voor het bepalen van seizoensgebonden gebeurtenissen en specificeren de niveaus van migratieactiviteit die net voldoende zijn voor de vogels om de nabijheid van hun soortspecifieke winterkwartieren te bereiken. De circulaire ritmen hebben ook invloed op gonadiale activiteiten, voortplantingscycli, metamorfose en koude-aanpassingen (ontwikkeling van pelsdieren en veren van dieren in de winter), enzovoort.

De diapause in insecten is direct gerelateerd aan fotoperiode. De poppen van Apatele rumicis komen diapause binnen bij fotoperioden minder dan 15 uur maar slaan deze pauze over bij een fotoperiode van 16 uur. Evenzo heeft experimenteel werk met een aantal soorten vogels aangetoond dat de voortplantingscyclus onder de controle staat van een exogeen seizoensritme van veranderende daglengtes en een endogene fysiologische reactie getimed door een circadiaans ritme.

Na het broedseizoen bleken de gonaden van vogels die tot nu toe werden bestudeerd spontaan achteruit te gaan. Dit is de refractaire periode, een tijd waarin licht geen gonadale activiteit kan induceren, waarvan de duur wordt geregeld door de daglengte. Korte dagen bespoedigen de beëindiging van de ongevoelige periode; lange dagen verlengen het. Nadat de refractaire periode is voltooid, begint de progressieve fase in de late herfst en winter.

Tijdens deze periode mesten de vogels, migreerden ze en namen hun reproductieve .organs toe in omvang. Dit proces kan worden versneld door de vogel bloot te stellen aan een fotoperiode van een lange dag. De voltooiing van de progressieve periode brengt de vogels in de reproductieve fase. Een vergelijkbare fotoperiodieke reactie bestaat in de cyprinide vis; de minnows (zie Smith, 1977).

Seizoenscycli van fotoperiodiciteit beïnvloeden de broedcycli van veel zoogdieren zoals witstaartherten (Fig. 11.21) en vliegende eekhoorn. Vliegende eekhoorn heeft bijvoorbeeld twee pieken in de productie van zwerfvuil, de eerste in het vroege voorjaar, meestal april, in de Noordoost-Verenigde Staten, en de tweede in de late zomer, meestal augustus.

6. Effect van licht op reproductie:

Bij veel dieren (bijv. Vogels) is licht nodig voor de activering van geslachtsklieren en bij het initiëren van jaarlijkse fokactiviteiten. De geslachtsklieren van vogels blijken actief te zijn met verhoogde verlichting tijdens de zomer en om terug te vallen tijdens kortere perioden van verlichting in de winter.

7. Effect van licht op ontwikkeling:

Licht in sommige gevallen (bijv. Zalmlarven) versnelt de ontwikkeling, terwijl het bij andere (bijv. Larven van Mytilus) het vertraagt.

Verder wordt af en toe de output van zonlicht verhoogd door de ontwikkeling van zonnevlekken. Als gevolg hiervan wordt overtollige energie uitgestraald naar de ruimte en dit verhoogt op natuurlijke wijze de output van zonne-energie nabij de aarde. Een direct gevolg hiervan is de grotere verdamping van water, wat resulteert in wolkenvorming om meer blootstelling aan zonlicht te voorkomen en aldus de temperatuur gelijk te maken en het klimaat te wijzigen.

Lunar periodiciteit:

Het kan worden gedefinieerd als een biologisch ritme waarin de maxima en minima één of twee keer verschijnen in elke maanmaand op hetzelfde moment; als het ritme eenmaal in 15 dagen (14-77 dagen) optreedt, wordt het als semilunar genoemd; als het eenmaal in 30 dagen voorkomt, wordt het maan genoemd. De maancyclus of periodiciteit bestuurt vele levende activiteiten. Bijvoorbeeld, mariene algen, Dictyota, produceert zijn granaten op het moment van de volle maan springtij. De spawning van vis, Leuresthes tenuis volgt een halve cyclus. Bepaalde poly-chaete wormen vertonen ook maanperiodiciteit.