ენერგიის დაზოგვა თუნდრა ბიომში

იმ ადგილებში, სადაც ენერგია და რესურსები მწირია, ორგანიზმებმა გადარჩენისთვის უნდა იპოვონ კონკურენციის ან ენერგიის დაზოგვის გზები. ენერგია ეკოსისტემაში არსებობს რამდენიმე ფორმით, მათ შორის სითბო და მზის ენერგია; ქიმიური ენერგია მოლეკულებში, როგორიცაა შაქრები, ცხიმები, ცილები და ნახშირწყლები; მეტაბოლიზმის დროს ორგანიზმების მიერ გაცემული სითბო და გარემოსთვის დაკარგული; და კინეტიკური ან მოძრაობის ენერგია. ეკოსისტემაში ენერგიის დაზოგვა შეიძლება მოიცავდეს სხვადასხვა სტრატეგიას ორგანიზმების მხრიდან, მათ შორის სითბოს დაკარგვის შემცირება, ქიმიური ენერგიის შენახვა, მზის ენერგიის შეგროვების მაქსიმიზაცია და შეზღუდვა მოძრაობა

არქტიკული ტუნდრა მდებარეობს ჩრდილოეთ პოლუსის სამხრეთით და ტაიგის ან ბორეალური ტყეების ჩრდილოეთით, ძირითადად ჩრდილოეთით 55 და 70 გრადუსების განედებზე. ტუნდრას მსგავსი ადგილები ანტარქტიდას მახლობლად არსებობს, თუმცა ისინი მუდამ თოვლით ან ყინულით დაფარული და არაა ნამდვილი ტუნდრა. დედამიწის დახრის გამო, მზე ჰორიზონტზე დაბლა დგას და მისმა სხივებმა უფრო მეტი ატმოსფერო უნდა გაიარონ, სანამ ტუნდრას მიაღწევენ, რაც ამცირებს მთლიანი მზის ენერგიას. ზაფხული არქტიკულ ტუნდრაში ხანმოკლეა - მხოლოდ 50-დან 60 დღემდე - მაგრამ მზედგომის გარშემო, მზე ანათებს 24 საათის განმავლობაში ან თითქმის 24 საათის განმავლობაში. იმ დროს ტუნდრას შეუძლია მიიღოს იმდენი მზის ენერგია, რამდენიც ზოგიერთ ტროპიკულ უბანში. ზამთარი გრძელდება და ბნელი, მაგრამ დღეები გადის თითქმის მზით, ან მზე რამდენიმე საათის განმავლობაში იზრდება ჰორიზონტზე.

დაბალი მზის გამოსხივებისა და გეოგრაფიის გამო, ტუნდრა ზამთარში უკიდურესად ცივია (საშუალოდ -30 გრადუსი გრადუსი) და ზაფხულში შედარებით გრილა (37-დან 54 გრადუსამდე). ნალექები დაბალია - მხოლოდ 4 – დან 10 დიუმამდე წელიწადში - და ჩვეულებრივ მოდის თოვლის ან ყინულის სახით. ნიადაგის მუდმივად გაყინული ფენა, რომელსაც პერმაფროსტი ეწოდება, დრენაჟი ცუდად ხდის და ცივი ტემპერატურა ნელა აორთქლება და დაშლა, ტუნდრაში არსებული ენერგიისა და საკვები ნივთიერებების დიდი ნაწილი მკვდარ ორგანულშია მატერია. ზაფხულის დათბობის დროს ჩნდება ბოგები, აყვავებული მცენარეების სიმრავლე, მწერები და მილიონობით ფრინველი სარგებლობს სითბური პერიოდის გამოსაკვებად. ზამთრის დაბრუნებამდე, ზოგიერთი ფრინველი და ძუძუმწოვარი მიგრირებს სამხრეთში, მაგრამ ზოგი დარჩება სიბნელისა და ცივი ტემპერატურის ასატანად.

თუნდრა მცენარეები და სხვა მცენარეები უამრავ ადაპტაციას ახდენენ ცივთან, ქარისა და მზის დაბალ ენერგიასთან. ისინი მცირე ზომისაა და დაბალი იზრდება, რათა მიწიდან სითბო მიიღონ, მაგალითად, ლიქენი და ხავსები; ისინი მუქი ფერისაა - ზოგჯერ წითელი - მზის შუქის უკეთ ათვისებისთვის; ისინი თავიანთი ბიომასისა და საკვების შენახვის დიდ ნაწილს კონცენტრირებენ მიწისქვეშა ფესვებში, სადაც უფრო თბილია; მათ შეუძლიათ ფოტოსინთეზირება, ან მზის ენერგიის ათვისება დაბალ ტემპერატურაზე და დაბალ სინათლეზე; ზოგიერთს, მათ შორის არქტიკულ ტირიფს, აქვს "თმა" დაფარული ფოთლები, რომლითაც სითბო ხვდება. და ისინი შეიძლება გაიზარდონ მტევნებში ან საგებები, რათა დაიცვან თავი ქარისა და სიცივისგან, მაგალითად, ტუფტირებული საქსიფრაგი. ტუნდრას მცენარეების უმეტესობა მრავალწლიანი ნარგავების ნაცვლად მრავალწლიანი მცენარეებია, ზამთარში კი ფოთლებს ინარჩუნებენ ენერგიის დაზოგვის მიზნით; ზოგიერთს აქვს ჭურჭლის ფორმის ყვავილები, რომლებიც მიჰყვებიან მზის გზას და კონცენტრირებენ მზის ენერგიას. თუნდრა მცენარეები ასევე აჩქარებენ გამრავლების პროცესს ბუგრებით ან დაყოფით, სქესობრივი გზით გამრავლების ნაცვლად, რაც გულისხმობს უფრო მეტ დროს და ენერგიის ხარჯვას თესლის წარმოებაში. გარდა ამისა, ტუნდრას თოვლი ხელს უწყობს მცენარეთა იზოლირებას სიცივისა და ქარისგან.

ტუნდრას მრავალი ცხოველი სხეულის ფორმით ინარჩუნებს სითბოს ენერგიას. მაგალითად, ლემინგები და დათვები მოკლე და წვნიანია მოკლე კუდებით, ყურებით და კიდურებით; ზედაპირის და მოცულობის დაბალი თანაფარდობა ნიშნავს, რომ სხეულს ნაკლები სითბო გაურბის. თუნდრა ძუძუმწოვრებსა და ზოგიერთ ფრინველს აქვს სქელი ბეწვი ან ბუმბული, ბეწვის მრავალი ფენა, წყალგაუმტარი ხალათები ან ბუმბულები და / ან ბუმბული ან ბეწვი მათი ქვედა მხარის გასათბობად. არქტიკული მელა ძილის დროს პლედივით ეხვევა თავის ბუჩქოვან კუდს, ხოლო გრიზლი და პოლარული დათვი კანის ქვეშ ცხიმის ან ბუშტის სქელი ფენა, რომლის დაგროვებასაც ისინი რთულად ცდილობენ მოკლე ხანში ზაფხულობით. ტუნდრას მრავალი ცხოველი მუქი ფერისაა, რომ მზის ენერგია აითვისოს, თუმცა ზოგი ზამთარში თეთრდება, რომ მტაცებლებმა უკეთესად აიცილონ თავი. საინტერესოა, რომ თეთრი დათვის ბეწვი და კანი ნამდვილად არ არის თეთრი. ბეწვი - რომელიც ღრუა და კარგად ახდენს იზოლაციას - სუფთაა, ასახავს თეთრ სინათლეს, მაგრამ იძლევა უმეტეს მზის სხივებს, რომელიც შთანთქავს შავ კანს. ზამთარში, გრიზლი დათვი და არქტიკული მიწის ციყვი ზოგავს ენერგიას ექვსი თვის განმავლობაში რვა თვის განმავლობაში მიძინებულ მდგომარეობაში ჩასვლისას, მეტაბოლიზმი, მუშკის ხარები ზღუდავს მათ აქტივობას და კოღოები ანაცვლებენ სითხეებს სხეულში ბუნებრივი ანტიფრიზით, რომელსაც ეწოდება გლიცერინი, გაყინვა.