Jak temperatura i czynniki abiotyczne wpływają na organizmy?

Czynniki abiotyczne, nieożywione składniki biosfery, nakładają ograniczenia na typy organizmów, które mogą istnieć w danym ekosystemie. Różne typy organizmów przystosowały się do rozwoju w różnych warunkach temperatury, światła, wody i gleby. Jednak warunki, które są idealne dla jednego organizmu, mogą być nie do zniesienia dla innego.

Temperatura otoczenia ma silny wpływ na organizmy. Niektóre organizmy, takie jak bakterie ekstremofilne, są specjalnie przystosowane do życia w środowiskach, w których panują ekstremalne upały i zimno, dzięki czemu będą się w nich rozwijać. Większość organizmów to mezofile, najlepiej rozwijające się w umiarkowanych temperaturach od 25 do 40 stopni Celsjusza. Sezonowe zmiany temperatury często wpływają na wzorce wzrostu i reprodukcję organizmów. Sezonowe wahania temperatury mają wpływ na to, kiedy rośliny kwitną, kiedy zwierzęta się rozmnażają, kiedy nasiona kiełkują i kiedy zwierzęta zapadają w sen zimowy.

Światło pochodzące ze słońca jest niezbędne dla wszelkiego życia na ziemi. Światło słoneczne napędza fotosyntezę u pierwotnych producentów, takich jak sinice i rośliny, które znajdują się u podstawy łańcucha pokarmowego. Wiele rodzajów roślin rośnie lepiej, gdy są w pełni wystawione na działanie promieni słonecznych, jednak niektóre rośliny są „tolerancyjne na cień” i dobrze przystosowane do uprawy w warunkach słabego oświetlenia. Światło wpływa na rośliny fotosyntetyczne na wiele sposobów. Czerwone i niebieskie światło w widzialnej długości fali jest pochłaniane przez organizmy fotosyntetyczne i chociaż jakość światła na lądzie nie różni się zbytnio, może być czynnikiem ograniczającym w oceanach. Intensywność światła zmienia się zarówno w zależności od szerokości geograficznej, jak i pory roku, przy czym różnice w półkuli między organizmami są różne ze względu na zmianę pór roku. Ważnym czynnikiem może być również długość dnia, ponieważ organizmy w ekosystemach północnych obszarów arktycznych muszą być przystosowane do ekstremalnych warunków światła dziennego latem i ciemności zimą.

Woda jest „uniwersalnym rozpuszczalnikiem” reakcji biochemicznych, a także niezbędna dla organizmów Ziemi. W regionach o wysokiej wilgotności występuje znacznie więcej gatunków organizmów niż w regionach suchych. Niektóre organizmy, takie jak ryby, mogą istnieć tylko w środowisku morskim i szybko giną po wyjęciu z wody. Inne organizmy mogą przetrwać w najbardziej suchych środowiskach na świecie. Rośliny takie jak kaktusy wykształciły system fotosyntezy kwaśnego metabolizmu grubodzioba, w którym otwierają swoje aparaty szparkowe w nocy, kiedy jest znacznie chłodniej, pobierać dwutlenek węgla, przechowywać go jako kwas jabłkowy, a następnie przetwarzać w trakcie dzień. W ten sposób nie wysychają i nie tracą wody podczas wysokich temperatur w ciągu dnia.

Warunki glebowe mogą mieć również wpływ na organizmy. Na przykład pH gleby może mieć wpływ na rodzaje roślin, które mogą w niej rosnąć. Rośliny takie jak ericas, paprocie i gatunki protea lepiej rosną w kwaśnych glebach. Natomiast lucerna i wiele gatunków kserofitów przystosowanych jest do warunków alkalicznych. Inne cechy gleby, które mogą wpływać na organizmy, to tekstura gleby, zawartość powietrza i wody w glebie, temperatura gleby i roztwór glebowy (rozkładające się szczątki roślin i zwierząt oraz kał).