Leggero
Di tutti i fattori fisici, la luce svolge il ruolo più compreso e più drammatico. Molti degli effetti della luce sulla crescita delle piante sono evidenti e diretti. L'energia luminosa è la forza trainante della fotosintesi, la serie di reazioni chimiche nelle piante verdi in cui l'anidride carbonica e l'acqua formano carboidrati e da cui dipende in definitiva tutta la vita. Una luce insufficiente provoca la morte o il ritardo della crescita nelle piante verdi. Ma la luce ha anche effetti indiretti di grande importanza. Le piante verdi possiedono piccole quantità di un pigmento chiamato fitocromo che può esistere in due forme. Una forma assorbe la luce rossa (660 millimicroni o mμ; 1 mμ = 3,937 × 10 −8pollice). Quando le piante contenenti questo pigmento assorbono la luce rossa, il pigmento viene convertito in un'altra forma, che assorbe la luce rosso-lontano (730 mμ); quest'ultima forma può essere riconvertita nella forma assorbente rossa originale. Queste conversioni hanno conseguenze drammatiche; ad esempio, la luce rossa inibisce l'allungamento dello stelo e la formazione della radice laterale ma stimola l'espansione delle foglie, lo sviluppo di cloroplasti, la colorazione dei fiori rossi e la germinazione delle spore. Anche i cicli di luce rossa e rosso intenso possono influire sulla formazione dei fiori.
angiosperma: trasporto e crescita delle piante
È importante rendersi conto che la pianta, con i suoi due sistemi di trasporto, xylem e floema, è in grado di spostare virtualmente qualsiasi sostanza
Gli effetti della luce sugli animali, sebbene meno ovvi, possono essere importanti, come ad esempio l'effetto della luce sulla crescita del sistema riproduttivo di alcuni animali. L'aumento della lunghezza del giorno, quindi della quantità di luce, sembra iniziare la crescita e lo sviluppo degli organi sessuali (gonadi) in alcuni uccelli durante la primavera. Curiosamente, gli occhi non sono i recettori del segnale luminoso che attiva il sistema endocrino per iniziare la crescita delle gonadi; piuttosto, le cellule in profondità nel cervello sono sensibili alle piccole quantità di luce che passano direttamente attraverso il sottile cranio dell'uccello.
La maggior parte degli animali mostra attività ciclica, o ritmi, in vari importanti eventi fisici (ad es. Movimento) e chimici (ad es. Respirazione) che sono essenziali per l'individuo. Questi ritmi sono spesso regolati da una breve esposizione alla luce.
Fattori chimici
I fattori chimici importanti nell'ambiente includono i gas nell'atmosfera e il contenuto di acqua, minerali e nutrizionali degli alimenti. Le piante richiedono anidride carbonica, acqua e luce solare per la fotosintesi; la siccità rallenta la crescita delle piante e può persino uccidere la pianta. È noto che gli effetti dei contaminanti atmosferici, ad esempio ossidi di azoto, idrocarburi e monossido di carbonio, hanno effetti deleteri sulla crescita e sulla riproduzione di piante e animali.
Le piante e gli animali richiedono minerali e piccole quantità di elementi come zinco, magnesio e boro. L'azoto e il fosforo sono forniti alle piante come nitrati e fosfati nel terreno. Quantità inadeguate di qualsiasi fattore nutrizionale nel suolo provocano una scarsa crescita delle piante e scarsi raccolti. Gli animali richiedono ossigeno, acqua ed elementi dall'ambiente. Poiché non sono in grado di sintetizzare gli zuccheri dall'anidride carbonica, gli animali devono acquisire questi nutrienti attraverso la dieta, direttamente, dal consumo di piante o indirettamente dal consumo di altri animali che a loro volta hanno utilizzato le piante come cibo. Se la qualità o la quantità di questo alimento è scarsa, la crescita è ritardata o si verifica la morte (vedi nutrizione).
Le vitamine, una classe di composti con una varietà di strutture chimiche, sono necessarie agli animali in piccole quantità. Gli animali non possono sintetizzare tutte le vitamine di cui hanno bisogno; quelli che non possono essere sintetizzati devono quindi essere acquisiti nella dieta, sia da piante che da altri animali in grado di sintetizzare la vitamina. Poiché alcune vitamine sono necessarie in alcune importanti reazioni metaboliche, la carenza di vitamina durante la crescita può avere una varietà di effetti: arresto della crescita, malformazione, malattia o morte.
