エネルギーと資源が不足している場所では、生物は生き残るために競争するか、エネルギーを節約する方法を見つけなければなりません。 生態系のエネルギーは、太陽からの熱や光エネルギーなど、いくつかの形で存在します。 糖、脂肪、タンパク質、炭水化物などの分子の化学エネルギー。 代謝中に生物から放出され、環境に失われる熱。 運動エネルギーまたは運動エネルギー。 生態系のエネルギーを節約するには、次のような生物のさまざまな戦略が必要になります。 熱の損失を最小限に抑え、化学エネルギーを蓄え、太陽エネルギーの収集を最大化し、制限する 移動。
ツンドラ地理
北極ツンドラは、北極のすぐ南、タイガまたは北方林の北の地域にあり、主に北緯55度から70度の間にあります。 南極の近くにもツンドラのような場所がいくつかありますが、それらは常に雪や氷に覆われており、真のツンドラではありません。 地球が傾いているため、太陽は地平線の低い位置にあり、その光線はツンドラに到達する前により多くの大気を通過する必要があり、総太陽エネルギーが減少します。 北極圏のツンドラの夏は短く、50日から60日しかありませんが、至点の周りでは、太陽は1日24時間またはほぼ24時間輝いています。 その時、ツンドラはいくつかの熱帯地域と同じくらい多くの太陽エネルギーを受け取ることができます。 しかし、冬は長くて暗くなり、太陽がほとんどない日が過ぎたり、太陽が地平線の真上に数時間昇ったりします。
ツンドラ気候
日射量と地理的条件が低いため、ツンドラは冬は非常に寒く（平均-30°F）、夏は比較的涼しくなります（37から54°F）。 降水量は少なく、年間わずか4〜10インチで、通常は雪や氷のように降ります。 永久凍土と呼ばれる恒久的に凍結した土壌の下位層は、排水を悪くし、低温を遅くします 蒸発と分解、ツンドラで利用可能なエネルギーと栄養素の多くは死んだ有機物に存在します 案件。 夏の雪解けの間、沼が現れ、たくさんの咲く植物、昆虫の群れ、そして何百万もの鳥が、一瞬の暖かさを利用して食料を蓄えます。 冬が戻る前に、一部の鳥や哺乳類は南に移動しますが、他の鳥や哺乳類は暗闇や極寒の気温に耐えるためにとどまります。
ツンドラ植生におけるエネルギー保存
ツンドラ植物や他の植生は、寒さ、風、低太陽エネルギーに多くの適応を持っています。 それらは小さく、地衣類やコケなどの地面から暖かさを得るために低く成長する傾向があります。 それらは日光をよりよく吸収するために色が暗く（時には赤）ます。 彼らはバイオマスと食料貯蔵の多くを地下の根に集中させます。 彼らは、低温と低光で、太陽のエネルギーを光合成または利用することができます。 北極のヤナギを含むいくつかは、熱を閉じ込めるために「髪」で覆われた葉を持っています。 また、房状のユキノシタなど、風や寒さから身を守るために、塊やマットで成長することもあります。 ほとんどのツンドラ植物は一年生植物ではなく多年生植物であり、エネルギーを節約するために冬の間葉を保ちます。 太陽の道をたどり、太陽エネルギーを集中させる皿型の花を持っているものもあります。 ツンドラ植物はまた、有性生殖の代わりに出芽または分裂することによって繁殖プロセスをスピードアップします。これには、より多くの時間とエネルギーを消費する種子の生産が含まれます。 さらに、ツンドラ雪は植物を寒さと風から隔離するのに役立ちます。
ツンドラ動物のエネルギー保存
多くのツンドラ動物は、体の形を通して熱エネルギーを節約します。 たとえば、レミングとクマは短くてずんぐりしていて、尾、耳、手足が短い。 表面積と体積の比率が低いということは、体から逃げる熱が少ないことを意味します。 ツンドラの哺乳類や一部の鳥は、厚手の毛皮や羽毛、多層の毛皮、防水コートや羽毛、足の下側に羽毛や毛皮を置いて保温しています。 ホッキョクギツネは、眠っているときに毛布のようにふさふさした尻尾を包み込み、ハイイログマとホッキョクグマは 皮膚の下にある脂肪や脂肪の厚い層。 夏。 多くのツンドラ動物は、太陽のエネルギーを吸収するために色が濃いですが、冬になると捕食者をよりよく回避するために白くなる動物もいます。 興味深いことに、ホッキョクグマの毛皮と皮膚は実際には白ではありません。 中空で断熱性の高い毛皮は透明で、白色光を反射しますが、ほとんどの日光を許容し、黒い肌に吸収されます。 冬には、ハイイログマとホッキョクジリスが最大6〜8か月間巣穴で休眠することでエネルギーを節約し、カリブーはそれらを下げます 代謝、ジャコウウシはその活動を制限し、蚊は体内の水分をグリセロールと呼ばれる天然の不凍液に置き換えて、 凍結。