Energia säästmine Tundra biomees

Kohtades, kus energiat ja ressursse on vähe, peavad organismid ellujäämiseks leidma võimalusi, kuidas konkureerida või energiat kokku hoida. Energia ökosüsteemis eksisteerib mitmel kujul, sealhulgas päikese soojus- ja valgusenergia; keemiline energia molekulides, nagu suhkrud, rasvad, valgud ja süsivesikud; organismide poolt ainevahetuse käigus eraldatav ja keskkonnale kaduv soojus; ja kineetiline ehk liikumisenergia. Energiasääst ökosüsteemis võib hõlmata organismide erinevaid strateegiaid, sealhulgas soojuskadu minimeerimine, keemilise energia salvestamine, päikeseenergia kogumise maksimeerimine ja piiramine liikumine.

Arktika tundra asub põhjapoolusest veidi lõuna pool ja taiga- või boreaalsetest metsadest põhja pool, enamasti 55–70 põhjalaiuse vahel. Mõned tundralaadsed kohad on olemas ka Antarktika lähedal, ehkki need on alati lume- või jääkattega ega ole tõelised tundrad. Maa kalde tõttu asub päike silmapiiril madalal ja tema kiired peavad enne tundrasse jõudmist läbima suurema atmosfääri, vähendades kogu päikeseenergiat. Arktika tundras on suved lühikesed - ainult 50–60 päeva -, kuid pööripäeva ümber paistab päike 24 tundi või ligi 24 tundi ööpäevas. Sel ajal võib tundra saada sama palju päikeseenergiat kui mõned troopilised piirkonnad. Talv venib aga pikaks ja pimedaks ning päevad mööduvad peaaegu ilma päikeseta või tõuseb päike mõneks tunniks silmapiiri kohale.

Madala päikesekiirguse ja geograafilise asukoha tõttu on tundra talvel äärmiselt külm (keskmiselt -30 ° F) ja suvel kipub see olema suhteliselt jahe (37–54 ° F). Sademeid on vähe - vaid 4–10 tolli aastas - ja tavaliselt langeb lume või jääna. Püsivalt külmunud pinnase alamkiht, mida nimetatakse igikeltsaks, muudab drenaaži kehvaks ja külm temperatuur aeglaseks aurustumine ja lagunemine eksisteerib nii palju tundras saadaolevast energiast ja toitainetest surnud orgaanilises vormis asja. Suvisel sulailmal ilmuvad rabad ja rohkesti õitsvaid taimi, putukaparvesid ja miljoneid linde kasutab põgusat soojaperioodi ära toidu varumiseks. Enne talve tagasitulekut rändavad mõned linnud ja imetajad lõunasse, kuid teised jäävad pimedust ja külma temperatuuri taluma.

Tundra taimed ja muu taimestik on kohanenud külma, tuule ja vähese päikeseenergiaga. Nad kipuvad olema väikesed ja kasvavad madalaks, et saada sooja maast, näiteks samblikud ja samblad; nad on päikesevalguse paremaks imamiseks tumedat värvi - mõnikord punased; nad koondavad suure osa oma biomassist ja toiduainete ladustamisest juurtesse maa alla, kus on soojem; nad saavad fotosünteesida või rakendada päikese energiat madalal temperatuuril ja vähese valguse korral; mõnel, sealhulgas arktilisel pajul, on "karvaga" kaetud lehed, mis jäävad kuumusesse kinni; ja nad võivad kasvada tükkidena või mattidena, et kaitsta end tuule ja külma eest, näiteks tuttpuu. Enamik tundra taimi on üheaastaste taimede asemel mitmeaastased taimed, hoides energia säästmiseks lehti üle talve; ja mõnel on roogikujulised lilled, mis järgivad päikese rada, koondades päikeseenergiat. Tundra taimed kiirendavad paljunemisprotsessi ka sugulisel teel paljunemise asemel tärkamise või jagunemisega, mis hõlmaks rohkem aega ja energiat nõudvat seemnetootmist. Lisaks aitab tundra lumi isoleerida taimi külma ja tuule eest.

Paljud tundraloomad säästavad keha kuju kaudu soojusenergiat. Näiteks lemmikud ja karud on lühikesed ja jässakad, lühikeste sabade, kõrvade ja jäsemetega; madal pindala ja mahu suhe tähendab, et kehast pääseb vähem soojust. Tundra imetajatel ja mõnel linnul on sooja hoidmiseks ka paks karusnahk või suled, mitu kihti karusnahku, veekindlad mantlid või suled ja / või suled või karusnahk jalgade alakülgedel. Arktika rebane keerab magades oma põõsase saba enda ümber nagu tekk ning grisli- ja jääkarudel on naha all paks rasva- või mullikiht, mida nad lühikese aja jooksul kuristades kõvasti töötavad suved. Paljud tundra loomad on päikese energia neelamiseks tumedat värvi, kuigi mõned muutuvad talvel valgeks, et kiskjatest paremini kõrvale hiilida. Huvitav on see, et jääkarude karusnahk ja nahk pole tegelikult valged. Karusnahk, mis on õõnes ja hästi isoleeriv, on selge, peegeldades valget valgust, kuid lubades enamikul päikesevalgustel, mille neelab must nahk. Talvel säästavad grislikarud ja arktilised oravad energiat, kui nad jäävad uinuma kuni kuue kuni kaheksa kuuni. ainevahetuse korral piiravad muskusveised nende aktiivsust ja sääsed asendavad kehas olevad vedelikud loodusliku antifriisiga, mida nimetatakse glütserooliks. külmumine.