Wie wirken sich Temperatur und abiotische Faktoren auf Organismen aus?

Abiotische Faktoren, die nicht lebenden Bestandteile einer Biosphäre, setzen den Arten von Organismen Grenzen, die in einem bestimmten Ökosystem existieren können. Verschiedene Arten von Organismen haben sich angepasst, um in unterschiedlichen Temperatur-, Licht-, Wasser- und Bodeneigenschaften zu gedeihen. Bedingungen, die für einen Organismus ideal sind, können jedoch für einen anderen unerträglich sein.

Die Umgebungstemperatur hat einen starken Einfluss auf Organismen. Einige Organismen wie extremophile Bakterien sind speziell an das Leben in Umgebungen mit extremer Hitze und Kälte angepasst und gedeihen daher in solchen Umgebungen. Die meisten Organismen sind mesophil und wachsen am besten bei gemäßigten Temperaturen zwischen 25 °C und 40 °C. Saisonale Temperaturschwankungen beeinflussen oft die Wachstumsmuster und die Reproduktion von Organismen. Saisonale Temperaturschwankungen beeinflussen, wann Pflanzen blühen, Tiere brüten, Samen keimen und Tiere überwintern.

Das von der Sonne ausgehende Licht ist für alles Leben auf der Erde unerlässlich. Sonnenlicht treibt die Photosynthese in Primärproduzenten wie Cyanobakterien und Pflanzen an, die an der Basis der Nahrungskette ruhen. Viele Pflanzenarten wachsen besser, wenn sie dem Sonnenlicht vollständig ausgesetzt sind. Einige Pflanzen sind jedoch „schattentolerant“ und gut an den Anbau bei schlechten Lichtverhältnissen angepasst. Licht beeinflusst photosynthetische Pflanzen auf verschiedene Weise. Rotes und blaues Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich werden von photosynthetischen Organismen absorbiert, und während die Lichtqualität an Land nicht stark variiert, kann dies in den Ozeanen ein limitierender Faktor sein. Die Lichtintensität variiert sowohl mit dem Breitengrad als auch mit der Jahreszeit, wobei die hemisphärischen Unterschiede zwischen den Organismen aufgrund des Wechsels der Jahreszeiten variieren. Auch die Tageslänge kann ein Faktor sein, da Organismen in den Ökosystemen der nördlichen Arktis an extreme Tageslichtverhältnisse im Sommer und Dunkelheit im Winter angepasst werden müssen.

Wasser ist das „universelle Lösungsmittel“ für biochemische Reaktionen und auch für die Organismen der Erde unverzichtbar. In Regionen mit hoher Luftfeuchtigkeit gibt es weit mehr Arten von Organismen als in ariden Regionen. Einige Organismen, wie Fische, können nur in einer Meeresumwelt existieren und sterben schnell, wenn sie aus dem Wasser entfernt werden. Andere Organismen können in einigen der trockensten Umgebungen der Welt überleben. Pflanzen wie Kakteen haben das Crassulacean Acid Metabolism System der Photosynthese entwickelt, bei dem sie ihre Stomata in der Nacht, wenn es viel kühler ist, um Kohlendioxid aufzunehmen, es als Apfelsäure zu speichern und dann während der Tag. Auf diese Weise trocknen sie bei den hohen Tagestemperaturen nicht aus und verlieren Wasser.

Auch die Bodenbeschaffenheit kann sich auf Organismen auswirken. So kann sich beispielsweise der pH-Wert des Bodens auf die Pflanzenarten auswirken, die darin wachsen können. Pflanzen wie Ericas, Farne und Protea-Arten wachsen besser in sauren Böden. Im Gegensatz dazu sind Luzerne und viele Arten von Xerophyten an alkalische Bedingungen angepasst. Andere Bodeneigenschaften, die Organismen beeinflussen können, sind Bodentextur, Bodenluft- und Wassergehalt, Bodentemperatur und Bodenlösung (die verrottenden Überreste von Pflanzen und Tieren sowie Fäkalien).