Umweltfaktor Licht

Der abiotische Umweltfaktor "Sonnenlicht" ist einer der wichtigsten Faktoren für Pflanzen, aber auch für Tiere und Menschen.

Pflanzen

Lichtintensität

Fotosynthese

Fotosynthese ist die Produktion von Kohlenhydraten aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mithilfe von Licht.

Grob lässt sich sagen: Je stärker die Lichtintensität, desto größer ist die Fotosyntheseleistung.

• Bis zum Punkt, ab dem Kapazitäten ausgelastet sind

Lichtkompensationspunkt

Ist die Lichtintensität, bei der der Zuwachs an Kohlenhydraten durch Fotosynthese gleich dem Verlust von Kohlenhydraten durch die Zellatmung ist.

• Fotosyntheserate = Zellatmungsrate
• Assimilation = Dissimilation

Schatten- & Sonnenpflanzen

Schattenpflanzen nutzen eine niedrige Lichtintensität.

• Erreichen maximale Fotosyntheseleistung bei 10% des gesamten Sonnenlichts

Sonnenpflanzen benötigen intensive Bestrahlung.

• Erreichen dafür insgesamt höhere Fotosyntheseleistung

Fototropismus

Fototropismus ist eine durch Lichtreiz ausgelöste Bewegung.

Beispiel

Sonnenblumen wenden sich immer zum Licht. Warum?

Erklärung

Auf der Schattenseite bildet sich ein Wachstumshormon, Auxin. Die Schattenseite wächst so schneller und wendet die Blüte zum Licht.

Etiolement

• Oder auch Vergeilung

Ist die charakteristische Veränderung von im Dunkeln gewachsenen Pflanzen, im Vergleich zu im Licht Gewachsenen.

• Fotosynthese kann nicht stattfinden
• Weniger Nährstoffe
• Pflanze sucht "panisch" Licht, indem sie dennoch mehr wächst

Licht- & Schattenkeimer

Lichtkeimer sind Pflanzen, deren Samen zur Keimung zusätzlich Licht brauchen.

• Zum Beispiel: Dill, Kopfsalat, Roggen, Tomaten

Schattenkeimer sind Pflanzen, deren Samen nur in ausreichend Dunkelheit keimen.

• Licht hemmt die Keimung
• Zum Beispiel: Gurke, Kürbis, Sonnenblume, Stockrose

Wellenlänge

Lichtrezeptoren

Fotorezeptoren sind lichtempfindliche Proteine mit unterschiedlichen Farben.

Phytochrom (rotes Licht):

• Steuert z.B. Samenkeimung, Ergrünung von Pflanzenteilen oder Bildung von Blüten

Cryptochrom (blaues Licht):

• Steuert inneren Zeit- / Tagesrhythmus

Phototropin (blaues Licht):

• Steuert u.A. den Fototropismus

Fotosynthese

Alle Pflanzen haben ein eigenes Absorptions- und Wirkungsspektrum.

• unterschiedliche Pigmente (Chlorophyll, Carotinoide, etc.)

Das bewirkt unterschiedliche Fotosyntheseleistungen bei unterschiedlichen Wellenlängen.

Belichtungsdauer

Fotoperiodismus

Fotoperiodismus besagt, dass physiologische Prozesse von regelmäßigen Hell- & Dunkelphasen abhängen.

Lang- & Kurztagspflanze

Langtagspflanzen sind Pflanzen, die nur blühen und Früchte bilden, wenn sie täglich dem Licht länger ausgesetzt sind, als der Dunkelheit.

Kurztagspflanzen sind Pflanzen, die nur blühen und Früchte bilden, wenn die tägliche Lichteinwirkung eine bestimmte Dauer nicht überschreitet.

Tiere

Innere Uhr

Fast alle Tiere orientieren sich mit verschiedenen Lichtsinnesorganen in ihrer Umwelt.

Das Licht ist der Taktgeber für Schlaf- & Wachphasen, Fortpflanzungszyklen oder Wanderbewegungen.

• Gesteuert durch neurohormonelle Regelungen (innere Uhr)

• Nennt man auch circadiane Rhythmen

Modifikation

Modifikation ist die Veränderung von Merkmalen als Reaktion auf äußere Umwelteinflüsse.

Beispiel

Landkärtchenfalter haben eine Sommer- & eine Frühjahrsform.

• Frühjahrsform entsteht, wenn die Raupen im Winter kurzen Tagen ausgesetzt sind
• Sommerform entsteht, wenn die Raupen im Frühling längeren Tagen ausgesetz sind