Apa Efek Biologis Utama dari Cahaya?

Apa Efek Biologis Utama dari Cahaya?

  1. Efek pada Metabolisme

Penyerapan sinar cahaya dari bagian spektrum yang terlihat memiliki pengaruh yang kecil pada organisme. Sinar ungu dan ultraviolet berbahaya dan menghasilkan perubahan fotokimia pada organisme dan, oleh karena itu, mempengaruhi metabolisme mereka. Intensitas radiasi matahari mempengaruhi organisme hidup pada garis lintang dan musim yang berbeda dalam setahun. Dalam batas optimum, fotosintesis meningkat berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Hewan berdarah dingin melakukan estivate atau hibernasi saat radiasi matahari meningkat atau menurun. Organisme uniseluler termasuk bakteri, alga, protozoa, dan telur vertebrata dan invertebrata terbunuh oleh paparan sinar ultraviolet.

  1. Efek pada Reproduksi

Pada banyak hewan, cahaya memulai aktivitas perkembangbiakan dengan menstimulasi gonad mereka. Tampaknya ada hubungan yang pasti antara panjang hari dan telur yang bertelur pada burung. Rowan (1931) melaporkan bahwa gonad beberapa burung menjadi lebih aktif dengan peningkatan pencahayaan selama musim panas. Menurut Farner (1959 dan 64) dan Walfson (1960) selama hari-hari musim dingin yang singkat terjadi penurunan aktivitas gonadial burung.

Berdasarkan respon terhadap iluminasi, hewan telah diklasifikasikan sebagai hewan berhari panjang, berhari pendek, dan panjang hari biasa saja. Tertentu bertambah dengan berkurangnya panjang hari. Burung pemuliaan musim semi dan mamalia tertentu seperti kalkun dan burung jalak adalah hewan sepanjang hari karena mereka menjadi aktif secara seksual dengan semakin panjangnya hari. Tupai tanah, babi guinea, dan ikan punggung tidak peduli panjang hari, karena mereka paling tidak terpengaruh oleh periode hari pendek atau panjang.

  1. Pengaruh terhadap Perkembangan

Karena cahaya mempengaruhi metabolisme, itu mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan organisme. Misalnya, larva Salmon mengalami perkembangan normal hanya jika ada cukup cahaya. Dengan tidak adanya cahaya perkembangan mereka tidak normal dan ada kematian yang berat. Larva Mytilus pada tahap awal tumbuh lebih besar dalam kegelapan daripada dalam terang.

  1. Efek pada Pigmentasi dan Warna

Cahaya menginduksi bahan kimia tertentu yang menghasilkan pembentukan fotoreseptor berupa bintik-bintik pigmen. Ini dapat mempengaruhi pigmentasi hewan dengan cara berikut-

Warna kulit

Kurangnya karakteristik pigmen pada hewan gua dikaitkan dengan kegelapan (yaitu tidak adanya cahaya sama sekali). Hewan air tertentu kehilangan warna saat terlindung dari cahaya. Rasquin (1947) menunjukkan bahwa amfibi gua (misalnya Proteus) dan ikan dengan sedikit atau tanpa warna, ketika terkena cahaya normal, menghasilkan banyak pigmen di kulit. Kulit berpigmen gelap manusia penghuni daerah tropis juga menunjukkan efek yang sama.

Pewarnaan pelindung

Pigmentasi sejumlah hewan memperoleh pewarnaan yang dapat melindungi mereka dari musuh. Pewarnaan seperti itu dikenal sebagai pewarnaan pelindung. Salah satu jenis pewarnaan pelindung yang umum adalah pencocokan warna tubuh yang sederhana dalam hal dan pola dengan latar belakang. Misalnya, pewarnaan burung puyuh yang berjongkok di rerumputan, ngengat di kulit pohon dan serangga daun (Phyllium) di antara daun hijau persis seperti latar belakang. Sangat sulit untuk membedakan mereka dari lingkungan mereka. Kelinci Arktik, musang, dan ptarmigan menunjukkan perubahan warna musiman dari coklat di musim panas menjadi putih di musim dingin. Ini jelas terkait dengan mencoloknya hewan-hewan tersebut di tanah kosong atau lanskap yang tertutup salju.

Jenis pewarnaan pelindung kedua adalah naungan obliteratif di mana burung, mamalia, atau ikan menampilkan warna lebih gelap di punggung dan warna lebih terang di bawah. Perbedaan ini menetralkan iluminasi yang lebih kuat yang diterima dari atas dan hewan menyatu dengan latar belakangnya.

Perubahan warna

Hewan tertentu memiliki kemampuan untuk mengubah warna mereka sesuai dengan lingkungannya. Katak dan bunglon adalah contoh yang terkenal. Menurut Prosser dan Brown (1950) perubahan warna disebabkan oleh rangsangan visual. Stimulus visual adalah kemampuan hewan untuk mengubah warna agar sesuai dengan lingkungan tempat tinggalnya. Perubahan warna banyak ditemukan di antara krustasea, serangga, ikan, amfibi, dan reptil. Ini membantu hewan dalam menyembunyikan mereka dari musuh mereka, membantu dalam termoregulasi dan kadang-kadang, terkait dengan perkembangbiakan.

Betina dari burung tertentu memiliki warna kusam. Ini karena kebutuhan yang lebih besar untuk penyembunyian saat mengerami telur. Pewarnaan jantan yang cemerlang pada banyak hewan tidak memiliki nilai perlindungan bagi jantan itu sendiri, tetapi kemenonjolannya mungkin mengalihkan perhatian dari betina di sarang. Pada beberapa burung, seperti phalarope Wilson, betina berwarna cerah dan jantan panah melakukan tugas mengerami telur.

Bulu jantan yang berkembang biak dengan cemerlang sering digantikan oleh bulu yang lebih kusam selama musim dingin. Cahaya, dengan demikian terlibat dalam pewarnaan melalui efeknya pada reproduksi dan melalui perannya dalam kemiripan pelindung.

  1. Efek pada Mata

Tingkat perkembangan mata terkadang bergantung pada intensitas cahaya yang tersedia. Pada hewan yang hidup di gua (misalnya Proteus anguinus) dan pada ikan laut dalam, mata tidak ada atau belum sempurna karena hewan ini hidup dalam kegelapan total.

Pada bentuk hunian permukaan seperti krustasea dan ikan misalnya Labeo dan Catla rasio mata terhadap kepala dianggap normal. Di lautan dengan bertambahnya kedalaman, ukuran mata terus bertambah dengan semakin berkurangnya intensitas cahaya. Namun, di bawah batas atas zona tanpa cahaya, terjadi penurunan ukuran mata secara bertahap. Beberapa ikan laut dalam (bethel) memiliki mata yang berkembang dengan baik dan membesar untuk melihat dalam cahaya bercahaya. Hewan nokturnal darat seperti burung hantu dan tokek memiliki mata yang besar untuk melihat dalam kegelapan.

  1. Efek pada Penglihatan

Hewan tingkat tinggi termasuk manusia dapat melihat berbagai objek hanya dengan adanya cahaya. Menurut Bigelow Welsh (1924) dan Clarke (1936) banyak ikan (misalnya Lepomis) bergantung pada penglihatan untuk menemukan makanannya.

  1. Efek pada Penggerak (Photokinesis)

Pada hewan tingkat rendah tertentu, penggeraknya dipengaruhi oleh cahaya. Ini dikenal sebagai fotokinesis. Misalnya, larva buta kepiting remis, Pinnotheres, bergerak lebih cepat saat terkena intensitas cahaya yang meningkat. Pergerakan lalat sangat dipengaruhi oleh panjang gelombang cahaya. Belalang menghentikan penerbangannya saat matahari tersembunyi di balik awan.

Fototaksis

Pada beberapa hewan, cahaya berperan dalam orientasi gerak. Fenomena pergerakan hewan sebagai respons terhadap cahaya ini dikenal sebagai fototaksis. Ketika seekor binatang bergerak menuju sumber cahaya, misalnya Rantara dan Euglena, itu dikenal sebagai fototaktik positif. Hewan seperti cacing tanah, siput, dan zooplankton tertentu seperti copepoda bersifat fototaktik negatif saat menjauh dari sumber cahaya.

Fototropisme

Ketika hanya sebagian organisme yang bergerak sebagai respons terhadap cahaya. Ini dikenal sebagai fototropisme. Fototropisme umum terjadi pada tumbuhan. Di antara hewan, hidroid atau polip dari banyak coelenterata dan cacing tubicolous menunjukkan respons fototrofik.

  1. Fotoperiodisme

Fotoperiodisme adalah respon organisme terhadap durasi hari-panjang atau panjang hari, yaitu waktu antara matahari terbit dan terbenam yang dikenal sebagai fotoperiode. Antara lingkaran khatulistiwa dan kutub, penyinaran bervariasi dengan musim dari hampir dua puluh empat jam hingga hampir tidak ada waktu sama sekali. Di daerah beriklim sedang fotoperiode berkisar antara enam sampai delapan belas jam dengan hari yang lebih panjang di musim panas dan lebih pendek di musim dingin. Di daerah khatulistiwa hari berlangsung sekitar dua belas jam. Tapi itu selalu sama untuk musim dan lokasi tertentu.

Fotoperiode adalah faktor ekologis terpenting yang memicu perilaku fisiologis dan reproduksi pada tumbuhan dan hewan, seperti pembungaan pada tumbuhan tertentu, pergantian kulit, penumpukan lemak, migrasi dan pembiakan pada burung dan mamalia, serta permulaan diapause pada serangga.

Related Posts