光对生物的影响及其重要性

光对生物的影响

光是太阳辐射到地球上来的一种能量。人类视觉能看到的光，其波长一般在7，7000～400，000A（1A＝1×10^－8厘米＝0．0001微米）之间。虽然这段光波的光，也能产生热量，但没有红外线产生的热量大。红外线的波长在0．1毫米～7700埃之间，紫外线的波长在4000～3000埃之间，它们都位于人类的视觉范围之外，但动物（特别是昆虫）的视觉范围比较广，常常能延伸到短光波之中。

生物在亿万年的进化过程中，由于受到太阳光长期的直接作用，所以其生命活动和光有着密切的关系，即光对于加速或降低生物的新陈代谢和习性，都会产生很大的影响。

大多数鸟类在春季进行营巢、产蛋、育雏等等，那是因为这个季节是一年中日照逐渐增长的美好时光。许多鸟类从秋季就开始停育、换羽、育肥、流浪或迁徙，那是因为这个季节，是一年中日照逐渐缩短的时期。

在一般情况下，大多数鸟类必须在光照时间为14～16小时的白天下进行繁殖。为了改变这种情况，人们在鸟类停育的冬季，每天晚上给它们补充光照，使白天的时间延长到14～15小时，则有趣地发现已经停止的生殖腺又能重新活动。

根据这个特点，人们常采用补充光照的方法来提高家禽的产蛋量。如在14～15小时的光照条件下，夏德林种鹅的产蛋率能提高70%；土伦兹品种鹅的产蛋率能提高20%；罗马尼亚种鹅的产蛋率能提高25．9%；普通信鸽的产蛋率能提高64．6%；火鸡和朱鸡的产蛋率能提高40%；普通家鸡的产蛋率能提高25．3%～77．6%。

为什么采用补充光照的办法能提高家禽的产蛋量呢？经过研究发现，家禽生蛋与它的脑垂体有很大关系。当脑垂体分泌催卵激素时，就能促进家禽的卵巢生蛋。实践证明，要使脑垂体分泌这种催卵激素，就一定要有比较长的光照时间，所以一般家禽在春季的产蛋量要比冬季多。

不同波长的光线，对生物的生命活动也会产生一定的影响。人们又用家禽做试验，结果发现受到红光照射的家禽，它的产蛋量增加很少，有的甚至没有增加。

自从科学工作者揭开了家禽产蛋量与光照之间的秘密之后，人们一方面在选择鸡种和饲料上面下功夫；另一方面利用光对家禽生理活动的影响，加以精心的饲养和管理，结果使家禽的产蛋量大幅度提高。有些良种母鸡，已经达到每年下蛋360～370个的新水平。

光对于鱼类的生活习性，也能产生明显的影响。人们一方面观察在自然光线照射下，鱼类在早晨和晚上的活动情况；另一方面研究了在用人工光线的照射下，鱼类的反应情况，结果发现随着光线颜色的不同，被照射的鱼类（特别是鳗鱼、鲭鱼等）会表现出不同的反应。

当光的颜色从波长较短的青色光变换到波长较长的红色光时，发现光的波长愈短，鱼的活动愈活泼；相反，当光的波长愈长，则鱼的行动愈迟钝。

在蓝色光和绿色光的照射下，鱼可以做大范围的活动；在黄色光的照射下，鱼群开始集结到照射灯的附近，行动变得不活跃；在红色光线照射下，鱼群密集在一起，行动大为迟钝。

人们又用虾做实验，结果发现，当用红灯照射时，它们会一动不动地浮到水面上来。(www.xing528.com)

鱼类分布在海洋中各个不同的水层。人们一般习惯地把生活在海洋较底层的鱼类，称为底层鱼类，如我国的大黄鱼、小黄鱼、鲳鱼等；而把生活在接近海面或海面以下的鱼，称为中上层鱼类，如我国的马鲛鱼、鲐鱼（俗称油筒鱼）、太平洋鲱鱼（俗称青鱼、青条鱼等）。中上层的鱼类一般都具有敏锐的视觉，发达的测线以及适应迅速游动的体型，所以捕捉比较困难。

自从人们发现光对鱼的生活习性能产生影响之后，近年来世界各国在充分利用底层鱼类资源的同时，积极发展“灯光围网渔业”。这是一种先进的捕鱼方法，利用灯光把鱼诱集起来，然后用围网进行捕捉。

昆虫的生长发育和生活习性，与光也有密切的关系。生活在苍郁的林中，植物的茎（或根）中、地下或大多数仓库中的昆虫，由于它们习惯于弱光，所以若增强其生活环境的光度，则它们的活动就会受到抑制。而许多有翅的昆虫就具有很强的趋光性，它们在夜间飞行时，都是利用光线辨别方向的。

利用这个特性，人们常常用橙、黄、绿、蓝、紫和紫外光（因为昆虫看不见红光，所以一般不采用红光）来诱捕大量有害昆虫，侦察虫害发生的时期和数量。

人们曾用不同波长、强度和照射周期的光做试验，结果有趣地发现，家蚕的幼虫在白色光线照射下（红色光次之）生长最快，起眠也比较整齐；当用绿色的光线照射时，发现家蚕的结茧很大；用短波光照射能促进蚕的生长，而长光照射能迟延蚕的生长。

光的颜色，除了对昆虫的生长发育产生影响之外，还能在一定程度上改变其生活的习性。如用黄色的光线照射蚂蚁时，发现它们在受到刺激后能立即去搬移蚁卵；当用绿色的光照射竹节虫时，发现它们受到刺激后能立刻变色。

植物和光的关系，可以追溯到远古的年代。在白垩纪中叶以前，根据当时植物的特征进行判断，地球上还没有直射的阳光，那时地球的表面是一片水汽雾和密密层层的云海。但自从白垩纪中叶起，地球上开始有直射的阳光后，这种浑浊的局面才逐步澄清，大地也渐渐变得暖和起来了。

环境的改变，对于植物的进化起着决定性的作用。一种完全新颖的植物类型——被子植物，就是在这种形势下诞生的。它一经出现，就非常迅速地在地球大陆上排挤裸子植物而大量地进行繁殖。

对于植物来说，光的作用是一种非常有用的刺激剂。它不仅对于植物茎的大小、形状、生长方向、生长程度以及茎上芽和分枝的产生能起到很大的影响，而且能以直接的光压和辐射能，为植物的生长创造最适宜的条件，促使植物两种最基本的生命活动过程——同化作用（光合作用）与蒸腾作用（水分的吸收和蒸发）顺利的进行。植物生命和光的关系，还表现在其他的许多方面。如植物的开花时节，与光照的关系就很密切：

为什么鲜艳华丽的桃花，必须在春回大地、群营乱飞的清明时节开放？为什么雅致素淡的荷花和灿烂多娇的兰花，必须在炎热的夏季开放？为什么馥郁芬芳的桂花和瑰丽多姿的菊花，必须在秋高气爽的中秋佳节开放？

为什么清香贞洁的梅花，必须在已是悬崖百丈冰的数九寒天开放？这种情形的出现除了和温度、水、肥料等因素有密切的关系之外，有关的研究表明，在很大的程度上，光照的周期、光照的颜色对开花的时节，能起到决定性的作用。