Tundra Biyomunda Enerjinin Korunumu

Enerji ve kaynakların kıt olduğu yerlerde, organizmalar hayatta kalabilmek için rekabet etmenin veya enerjiyi korumanın yollarını bulmalıdır. Bir ekosistemdeki enerji, güneşten gelen ısı ve ışık enerjisi de dahil olmak üzere çeşitli biçimlerde bulunur; şekerler, yağlar, proteinler ve karbonhidratlar gibi moleküllerdeki kimyasal enerji; metabolizma sırasında organizmalar tarafından verilen ve çevreye verilen ısı; ve kinetik veya hareket enerjisi. Bir ekosistemde enerjiyi korumak, organizmalar adına çeşitli stratejiler içerebilir. ısı kaybını en aza indirmek, kimyasal enerjiyi depolamak, güneş enerjisinin toplanmasını en üst düzeye çıkarmak ve hareket.

Arktik tundra, kuzey kutbunun hemen güneyinde ve tayga veya boreal ormanlarının kuzeyinde, çoğunlukla 55 ve 70 derece kuzey enlemleri arasında yer alır. Her zaman kar veya buzla kaplı olmalarına ve gerçek tundra olmamasına rağmen, Antarktika yakınlarında bazı tundra benzeri yerler de vardır. Dünya'nın eğikliği nedeniyle, güneş ufukta alçakta yer alır ve ışınlarının tundraya ulaşmadan önce daha fazla atmosferden geçmesi gerekir, bu da toplam güneş enerjisini azaltır. Kuzey Kutbu tundrasındaki yazlar kısadır - sadece 50 ila 60 gün - ancak gündönümü çevresinde güneş 24 saat veya neredeyse 24 saat parlar. O zaman, tundra, bazı tropikal bölgeler kadar güneş enerjisi alabilir. Bununla birlikte, kış uzun ve karanlık sürer ve günler neredeyse güneşsiz geçer veya güneş birkaç saatliğine ufkun hemen üzerinde yükselir.

Düşük güneş radyasyonu ve coğrafya nedeniyle, tundra kışın aşırı soğuktur (ortalama -30 derece F) ve yaz aylarında nispeten serin (37 ila 54 derece F) olma eğilimindedir. Yağış düşüktür - yılda sadece 4 ila 10 inç - ve genellikle kar veya buz olarak düşer. Permafrost adı verilen kalıcı olarak donmuş bir toprak alt tabakası drenajı zayıflatır ve soğuk sıcaklıklar yavaşlar buharlaşma ve ayrışma nedeniyle, tundradaki mevcut enerji ve besinlerin çoğu ölü organik maddelerde bulunur. Önemli olmak. Yaz aylarında çözülür, bataklıklar ortaya çıkar ve çok sayıda çiçek açan bitki, böcek sürüsü ve milyonlarca kuş, yiyecek stoklamak için kısa süreli sıcaklık döneminden yararlanır. Kış gelmeden önce, bazı kuşlar ve memeliler güneye göç eder, ancak diğerleri karanlığa ve soğuk sıcaklıklara dayanmak için kalır.

Tundra bitkileri ve diğer bitki örtüsü, soğuk, rüzgar ve düşük güneş enerjisine bir dizi adaptasyona sahiptir. Liken ve yosunlar gibi küçük olma eğilimindedirler ve yerden sıcaklık almak için alçalırlar; güneş ışığını daha iyi emmek için koyu renklidirler - bazen kırmızıdırlar; biyokütlelerinin ve besin depolarının çoğunu, havanın daha sıcak olduğu yer altındaki köklerde toplarlar; düşük sıcaklıklarda ve düşük ışıkta fotosentez yapabilir veya güneş enerjisini kullanabilirler; arktik söğüt de dahil olmak üzere bazıları, ısıyı hapsetmek için "saç" kaplı yapraklara sahiptir; ve kendilerini rüzgardan ve soğuktan korumak için kümeler veya hasırlar içinde büyüyebilirler, örneğin püsküllü saksafon gibi. Çoğu tundra bitkisi, enerji tasarrufu için yapraklarını kış boyunca koruyarak, yıllıklar yerine uzun ömürlüdür; ve bazılarında güneşin yolunu takip eden ve güneş enerjisini yoğunlaştıran çanak şeklinde çiçekler vardır. Tundra bitkileri ayrıca, daha fazla zaman ve enerji tüketen tohum üretimi gerektiren eşeyli üreme yerine tomurcuklanarak veya bölünerek üreme sürecini hızlandırır. Ek olarak, tundra karı, bitkileri soğuktan ve rüzgardan yalıtmaya yardımcı olur.

Birçok tundra hayvanı, vücut şekilleri aracılığıyla ısı enerjisini korur. Örneğin, lemmings ve ayılar kısa kuyrukları, kulakları ve uzuvları ile kısa ve tıknazdır; düşük yüzey alanı-hacim oranı, vücuttan daha az ısının kaçması anlamına gelir. Tundra memelileri ve bazı kuşlarda ayrıca kalın kürk veya tüyler, çok katmanlı kürkler, su geçirmez mantolar veya tüyler ve/veya ayaklarının alt kısımlarında sıcak tutmak için tüyler veya kürkler bulunur. Kutup tilkisi uyurken gür kuyruğunu bir battaniye gibi etrafına sarar ve boz ayı ve kutup ayılarının bir kısa süre içinde tıkayarak biriktirmek için çok çalıştıkları, derilerinin altında kalın yağ veya balina yağı tabakası yazlar. Birçok tundra hayvanı, güneşin enerjisini emmek için koyu renklidir, ancak bazıları yırtıcılardan daha iyi kaçmak için kışın beyaza döner. İlginçtir ki, kutup ayısı kürkü ve derisi aslında beyaz değildir. İçi boş ve iyi yalıtkan olan kürk berraktır, beyaz ışığı yansıtır ancak siyah deri tarafından emilen çoğu güneş ışığına izin verir. Kışın, boz ayılar ve kutup yer sincapları, inlerde altı ila sekiz aya kadar uykuda kalarak enerji tasarrufu sağlar, karibu metabolizma, misk öküzleri aktivitelerini sınırlar ve sivrisinekler vücutlarındaki sıvıları gliserol adı verilen doğal bir tür antifriz ile değiştirirler. dondurucu.