Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

große Pigmentvielfalt auf, ihre äußere Farbe lässt auf das Absorptionsspektrum schließen. An den Meeresküsten fehlen Grünalgen in den rotlichtfreien Wasserzonen, hier dominieren Rot- und schließlich Braunalgen. Jede Alge ist mit ihrer Pigmentausstattung also an das verfügbare Lichtspektrum der entsprechenden Tiefe angepasst. In den gemäßigten Klimazonen liegt die Hauptvegetationszeit oberflächennaher Litoralalgen im Frühjahr, die der tiefer zonierten Algen im Sommer oder Herbst und folgt damit der jahreszeitlich veränderten Lichtquantität. Planktonalgen erreichen die höchste Dichte in der durchleuchteten Wasserschicht.
    Auch Landpflanzen sind in ihrem Bau an eine optimale Ausnutzung des Sonnenlichtes angepasst. Wachstumskrümmungen bei einseitiger Beleuchtung bringen die Pflanzenorgane in eine vorteilhafte Lage ( Phototropismus ). Selbst die einzelnen Chloroplasten bewegen sich innerhalb der Zelle an die Zellorte optimaler Beleuchtung. Lichtpflanzen , wie die meisten Wüsten- und Hochgebirgspflanzen, gedeihen nur bei voller Sonneneinstrahlung. Schattenpflanzen , wieFarne, Moose und einige Gefäßpflanzen (z. B. Oxalis , Sauerklee), vertragen auch geringe Lichtintensitäten und behaupten sich im Unterwuchs von Wäldern. Schattenblätter haben mehr Chlorophyll pro Blattflächeneinheit als Sonnenblätter, sie erreichen Kompensationspunkt und Lichtsättigung bereits bei kleinen Lichtmengen. Sonnenblätter sind derber und etwas kleiner, oft besitzen sie eine mehrschichtige Palisadenschicht ( Botanik ).
    Eine wichtige Anpassung von Pflanzen an hohes Lichtangebot ist die C 4 -Photosynthese ( Botanik ). Im Gegensatz zu C 3 -Pflanzen sättigt die Photosynthese bei C 4 -Pflanzen erst bei wesentlich höheren Strahlungsintensitäten. C 4 -Photosynthese bietet zudem Vorteile bei geringerem Wasserangebot. Außerdem nehmen C 4 -Pflanzen das CO 2 aus der Atmosphäre wesentlich effektiver auf als C 3 -Pflanzen ( Siehe hier ).
    Viele photoautotrophe Organismen können nicht nur die Energie, sondern auch den Informationswert des qualitativen und quantitativen Lichtangebotes nutzen. Als Photorezeptor-Pigmente dienen bei den Pflanzen die Phytochrome. Bei den Lichtkeimern unter den Blütenpflanzen keimt der gequollene Samen erst aus, nachdem er von einem Lichtblitz getroffen wurde. Die Blütenbildung wird bei einigen Pflanzen durch die Länge der Belichtungsdauer induziert: Langtagpflanzen (Weizen, Roggen, Möhre, Zwiebel) blühen, sobald die Nächte kürzer werden, Kurztagpflanzen ( Euphorbia, Kalanchoe ), sobald die Nächte länger werden. Solche durch Licht induzierten periodischen Erscheinungen werden Photoperiodik genannt. Ein wichtiger, durch die Tageslänge gesteuerter Prozess, ist auch der annuelle Laubfall der Bäume in temperierten Laubwäldern. Im Dunkeln wachsende Sprossteile sind lang gestreckt und blass, sie enthalten nur Chloroplastenvorstufen (Etioplasten). Erst unter Lichteinfluss erstarken und ergrünen die Pflanzen. Alle durch das Licht verursachten Formveränderungen bei Pflanzen werden unter dem Begriff Photomorphosen zusammengefasst ( Botanik ).
    Vor allem bei sessilen Tieren , z. B. Korallen und Süßwasserpolypen, treten Symbiosen mit einzelligen Algen (Zooxanthellen, Zoochlorellen) auf, von deren Photosyntheseprodukten sie profitieren ( Siehe hier und Zoologie ). Bei diesen Tieren kann das Licht Wuchsänderungen auslösen, die sich mit den Photomorphosen der Pflanzen vergleichen lassen. Ihre Verbreitung ist an lichtreiche Biotope gebunden. Sessile Tiere wie Steinkorallen konkurrieren deshalb mit Algen nicht nur um Raum, sondern auch um Licht. Steinkorallen profitieren dabei von der Symbiose mit Zooxanthellen nicht nur in Bezug auf ihre Ernährung; sondern auch dadurch, dass durch die Symbionten die Abscheidung ihres Kalkskeletts beschleunigt wird. Erst hierdurch sind sie in der Lage, Korallenriffe zu bilden.
    Bei vielen Pilzen werden die Sporen- oder Fruchtkörperbildung und auch z. B. die Carotinoid-Biosynthese durch das Licht beeinflusst ( Mikrobiologie ). Bei allen anderen heterotrophen Organismen greift das Sonnenlicht nur in Einzelfällen direkt in den Stoffwechsel ein, bei den meisten dient es vor allem als Zeit- und Taktgeber, zur Orientierung und Kommunikation.
    Tiere besitzen vielfältige Photorezeptoren und Augen ( Zoologie ). Die Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen wird als Farbe, die Amplitude als Helligkeit wahrgenommen. Die spektrale Empfindlichkeit der Augen ist an das