SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ, SVĚTLO

• hlavní zdroj energie pro život
• dopadá záření o vlnové délce 290-5000 nm
• ultrafialové záření
• z 90 % zachyceno ozonosférou
• tvorba vitaminu D v kůži člověka
• brzdí růst rostlin
• mutagen
• viditelné světlo
• intenzita a délka osvětlení
• fotoperiodismus
• zdroj energie k fotosyntéze
• orientace zrakem u živočichů
• vliv na zbarvení, na aktivitu živočichů
• řídí biorytmy
• infračervené záření
• jeden ze zdrojů tepla pro organismy (viz dále)

TEPLO

• zdroje: infračervené záření, teplo přijaté od okolí, teplo uvolněné při metabolismu
• teplotní optimum u většiny rostlin a živočichů: 15–30 °C
• eurytermní organismy = snesou velké výkyvy teplot – vyskytují se v různých zeměpisných šířkách (rozmezí od –5 °C do +55 °C)
• stenotermní organismy = snesou malé kolísání teplot:
• teplomilné (banánovník, žirafa)
• chladnomilné (sob, tučňák, vrba)
• v některých případech až extrémofilové:
• psychrofilní – např. spory některých bakterií vydrží až –271 °C
• termofilní – např. pro bakterie horkých podmořských pramenů je optimum kolem 100 °C
• vliv teploty na rostliny
• regulace tepla pomocí transpirace (sklápění listů, opad listů, lesklý povrch listů)
• odolnost semen snížením obsahu vody
• biochemické adaptace (pouštní sukulenty, řasy horkých pramenů)
• kolísání teplost (nutné pro klíčení semen)
• vliv teploty na živočichy
• ektotermní živočichové
• teplota těla závisí na okolí
• malá produkce tepla, vysoké ztráty
• teplota ovlivňuje rozmnožování, zbarvení  (nižší teploty – tmavé formy), aktivitu pohybu, příjmu potravy
• endotermní živočichové
• velká produkce tepla – termoregulace, izolace
• teplota ovlivňuje zbarvení (nižší teploty – světlejší formy), změny v chování (migrace, koupání...)
• hibernace = aktivní schopnost změnit tělesnou teplotu podle potřeby a udržovat homeostázu v podmínkách podchlazení
• podmíněna ročním endogenním rytmem (dědičně fixovaná)
• nástup usnadňuje snížení teploty po delší dobu, zkrácení doby osvětlení, změny ve složení a množství potravy
• před hibernací hromadění tukových zásob, utlumení centra sytosti
• estivace = letní spánek (např. bodlíni, frčci)

• vztah živočichů k teplu, světlu a vlhku vyjadřuje
• Glogerovo pravidlo: v teplejších a vlhčích oblastech jsou živočichové téhož druhu tmavší
• Bergmannovo pravidlo: jedinci téhož druhu mají v teplejších částech svého areálu menší tělo, zvířata v chladnějších oblastech mají větší objem těla
• Allenovo pravidlo: v teplejších oblastech mají živočichové větší tělní výběžky, v chladnějších oblastech naopak kratší (uši, ocasy, zobáky…)

VZDUCH

• planetu Zemi obaluje plynný obal = atmosféra
• troposféra – tropopauza – stratosféra (ozonosféra) – mezosféra – ionosféra
• fyzikální vlastnosti vzduchu
• tlak – klesá se stoupající nadmořskou výškou
• hustota – malá nosnost, organismy nežijí ve vzduchu trvale
• proudění (vítr) – opylení, přenos semen a plodů, migrace, orientace živočichů × negativní vliv - vysoušení, ochlazování, ničení porostů
• chemické vlastnosti vzduchu (složení)
• kyslík (O₂), příp. jako ozón (O₃)
• produkován rostlinami
• nezbytný pro aerobní organismy
• ve vodě se jeho obsah snižuje se stoupající teplotou
• v půdě závisí obsah na struktuře a vlhkosti
• oxid uhličitý (CO₂)
• produkován dýcháním organismů, činností sopek, spalovacími procesy
• nutný pro fotosyntézu
• dusík (N₂)
• přímo využitelný pouze některými bakteriemi
• adaptace na nedostatek kyslíku
• rostliny: dýchací kořeny, aerenchymatická pletiva
• živočichové: pokles parciálního tlaku O₂ s nadmořskou výškou, adaptace druhové, fyziologické (např. svišť horský, orel skalní)
• problémy lidí ve vysokohorském prostředí
• akutní horská nemoc: obvykle ve výškách 3000–6000 m. n. m.
• výškový plicní otok (dochází ke hromadění tekutiny v plicní tkáni a v plicních sklípcích – způsobeno únikem vysokomolekulárních bílkovin a krevních tekutin do alveolárního prostoru)
• výškový mozkový otok (vzniká nahromaděním tekutin v mozkové tkáni, dochází k nervovým poruchám a bezvědomí, hrozí smrt!)

VODA

• zabírá 2/3 povrchu Země
• z celkového množství pouze 3 % sladká voda – z těchto 3 % jsou 2 % v ledovcích
• vodní prostředí
• limitující faktor = obsah kyslíku, slanost
• intenzita slunečního záření podstatně nižší
• vlastnosti se mění během roku, dne a noci
• tlak – přímo úměrný hloubce
• hustota – 775× větší než u vzduchu (→ větší nosnost, menší pohyblivost, vliv na tvar těla
• propustnost světla – množství světla závisí na hloubce a množství planktonu
• adaptace na život v hloubce:
• rostliny – barviva pro pohlcování modré, fialové a zelené části spektra
• živočichové – např. světélkující orgány
• voda a suchozemské organismy
• živočichové (příjem: pitím, z potravy, metabolismus, výdej: pocením, dýcháním, močí, výkaly)
• velké ztráty vody – odpařování z povrchu těla, dýchacími orgány, trávicí soustavou (výměšky trávicích žláz), vylučovací soustavou
• omezení ztrát – kutikula, zrohovatělá pokožka, malé dýchací otvory (dýchací orgány uvnitř těla), vstřebávání vody v poslední části trávicí soustavy, tvorba hypertonické moči 
• například velbloud: omezené pocení (pocení od 40 °C), hustá kožešina, velmi hustá moč, velmi suchý trus, za nepříznivých podmínek vydrží bez vody i několik měsíců
• rostliny (příjem hlavně kořeny)
• vodní rostliny = hydrofyty (leknín, stulík, vodní mor, bublinatka…)
• vlhkomilné rostliny = hygrofyty (slabá kutikula, žádné chlupy, rostou na vlhkých, bažinatých půdách – blatouch, orobinec)
• střední nároky = mezofyty – mírně vlhké půdy (většina rostlin)
• suchomilné rostliny = xerofyty (silná kutikula – jehličnany, silné ochlupení – divizna)
• sukulenty (redukované listy, zásobárna vody, změněný metabolismus)

PŮDA

• vznik zvětráváním litosféry (matečné horniny)
• zdroj většiny anorganických živin
• složka pevná, plynná, kapalná
• fyzikální vlastnosti půdy
• pórovitost – závisí na velikosti částic
• sorpční schopnost – schopnost půdních částic vázat vodu a ionty (zvyšuje se obsahem humusu)
• teplota – na povrchu kolísá, v hloubce se příliš nemění (s přibývající hloubkou se teplotní křivka zplošťuje)
• obsah iontů má vliv na
• kyselost půdy (pH): kyselé půdy, zásadité půdy (viz dále)
• slanost půdy – zasolení omezuje příjem živin (→ halofyty – adaptace na vyšší obsah solí v půdě, např. jitrocel přímořský, solnička přímořská, hvězdnice slanistá)
• dělení rostlin dle nároků na množství živin v půdě
• ligotrofní = rostou na půdách chudých na minerály (vřes)
• mezotrofní = rostou na půdách se střední zásobou živin (trávy)
• eutrofní = rostou na půdách bohatých na živiny (lilie)
• dělení rostlin podle nároků na pH půdy
• acidofilní = rostou na kyselých půdách (vřesy, azalky, borůvky)
• neutrofilní = většina rostlin
• alkalifilní = rostou na zásaditých půdách (koniklec, sleziník)
• v půdě vzniká půdní společenstvo = EDAFON
• mikroorganismy (bakterie, aktinomycety, řasy, houby, prvoci), chvostoskoci, hmyz a jeho larvy, žížaly, roztoči, hlístice, vířníci, želvušky, obratlovci (hraboši, krtci, hryzci)…
• činností organismů jsou půdní částice shlukovány, slepovány, vznikají půdní agregáty, které zlepšují prostředí pro kořeny rostlin

• biotop = prostor poskytující organismům podmínky pro život (abiotické podmínky)
• biocenóza = heterotypický soubor složený z populací různých druhů mikroorganismů, rostlin (fytocenóza) a živočichů (zoocenóza), vzájemně spjatý složitými vztahy
• ekosystém = systém vzniklý propojením biocenózy s biotopem
• ekologická nika = soubor všech faktorů prostředí, které na organismus působí, vztahy, jež využívá ke svému životu – funkční a prostorové zařazení organismu v ekosystému
• biom = společenstva velkých oblastí Země spolu se substrátem a makroklimatem, rozsáhlé ekologické systémy