In che modo la temperatura e i fattori abiotici influenzano gli organismi?

I fattori abiotici, i componenti non viventi di una biosfera, pongono dei vincoli sui tipi di organismi che possono esistere in un dato ecosistema. Diversi tipi di organismi si sono adattati per prosperare a diversi livelli di temperatura, luce, acqua e attributi del suolo. Le condizioni ideali per un organismo, tuttavia, possono essere insostenibili per un altro.

La temperatura ambiente ha un potente effetto sugli organismi. Alcuni organismi, come i batteri estremofili, sono particolarmente adatti a vivere in ambienti caratterizzati da temperature estreme di caldo e freddo, e quindi prospereranno in tali ambienti. La maggior parte degli organismi sono mesofili, che crescono meglio a temperature moderate tra i 25 gradi Celsius e i 40 C. I cambiamenti stagionali della temperatura spesso influenzano i modelli di crescita e la riproduzione degli organismi. Le variazioni stagionali di temperatura influenzano la fioritura delle piante, la riproduzione degli animali, la germinazione dei semi e il letargo degli animali.

La luce proveniente dal sole è essenziale per tutta la vita sulla terra. La luce solare guida la fotosintesi nei produttori primari, come i cianobatteri e le piante, che si trovano alla base della catena alimentare. Molti tipi di piante crescono meglio quando sono completamente esposti alla luce solare, tuttavia, alcune piante sono "tolleranti all'ombra" e si adattano bene alla crescita in condizioni di scarsa illuminazione. La luce colpisce le piante fotosintetiche in diversi modi. La luce rossa e blu nella lunghezza d'onda visibile viene assorbita dagli organismi fotosintetici e, sebbene la qualità della luce non vari molto sulla terraferma, può essere un fattore limitante negli oceani. L'intensità della luce varia sia con la latitudine che con la stagionalità, con differenze emisferiche che variano tra gli organismi a causa del cambio di stagione. Anche la lunghezza del giorno può essere un fattore, con gli organismi negli ecosistemi dell'Artico settentrionale che devono essere adattati agli estremi della luce diurna in estate e all'oscurità in inverno.

L'acqua è il "solvente universale" per le reazioni biochimiche ed è anche essenziale per gli organismi della terra. Esistono molte più specie di organismi in regioni ad alta umidità rispetto alle regioni aride. Alcuni organismi, come i pesci, possono esistere solo in un ambiente marino e muoiono rapidamente quando vengono rimossi dall'acqua. Altri organismi possono sopravvivere in alcuni degli ambienti più aridi del mondo. Piante come i cactus hanno sviluppato il sistema di fotosintesi del metabolismo acido crassulaceo, in cui aprono il loro stomi di notte, quando fa molto più fresco, per assorbire anidride carbonica, immagazzinarla come acido malico e poi lavorarla durante il giorno. In questo modo non si seccano e perdono acqua durante le alte temperature diurne.

Le condizioni del suolo possono anche avere un effetto sugli organismi. Ad esempio, il pH del terreno può avere un effetto sui tipi di piante che possono crescere in esso. Piante come erica, felci e specie di protea crescono meglio in terreni acidi. Al contrario, l'erba medica e molte specie di xerofite sono adattate alle condizioni alcaline. Altri attributi del suolo che possono influenzare gli organismi includono la consistenza del suolo, il contenuto di aria e acqua del suolo, la temperatura del suolo e la soluzione del suolo (i resti in decomposizione di piante e animali e le feci).