Llum
De tots els factors físics, la llum té el paper més ben entès i dramàtic. Molts dels efectes de la llum sobre el creixement vegetal són evidents i directes. L’energia lumínica és la força motriu de la fotosíntesi, la sèrie de reaccions químiques en plantes verdes en què el diòxid de carboni i l’aigua formen hidrats de carboni i de les quals depèn finalment tota la vida. Una llum insuficient provoca la mort o el retard del creixement de plantes verdes. Però la llum també té efectes indirectes de gran importància. Les plantes verdes posseeixen petites quantitats d’un pigment anomenat fitocrom que pot existir de dues formes. Una forma absorbeix la llum vermella (660 mil·límetres, o mμ; 1 mμ = 3.937 × 10 −8polzada). Quan les plantes que contenen aquest pigment absorbeixen llum vermella, el pigment es converteix en una altra forma, que absorbeix la llum de color vermell llunyà (730 mμ); aquesta última forma es pot tornar a convertir a la forma d'absorció vermella original. Aquestes conversions tenen conseqüències dramàtiques; per exemple, la llum vermella inhibeix l’allargament de la tija i la formació de l’arrel lateral, però estimula l’expansió de les fulles, el desenvolupament del cloroplast, la coloració de flors vermelles i la germinació d’espores. Els cicles de llum vermella i de color vermell també poden afectar la formació de flors.
angiosperma: Transport i creixement vegetal
És important adonar-nos que la planta, amb els seus dos sistemes de transport, el xilema i el floema, és capaç de moure qualsevol substància pràcticament
Els efectes de la llum sobre animals, encara que menys evidents, poden ser importants, com, per exemple, l’efecte de la llum sobre el creixement del sistema reproductor d’alguns animals. L’augment de la durada del dia, per tant, en la quantitat de llum, sembla iniciar el creixement i el desenvolupament dels òrgans sexuals (gònades) en algunes aus durant la primavera. Curiosament, els ulls no són els receptors del senyal de llum que activa el sistema endocrí per iniciar el creixement de gònades; més aviat, les cèl·lules profundes del cervell són sensibles a les petites quantitats de llum que passen directament pel prim crani de l’ocell.
La majoria dels animals mostren activitat cíclica o ritmes, en diversos esdeveniments físics importants (per exemple, moviment) i químics (per exemple, respiració) que són essencials per a l’individu. Aquests ritmes sovint estan regulats per una exposició curta a la llum.
Factors químics
Els factors químics d'importància en el medi ambient inclouen els gasos de l'atmosfera i el contingut d'aigua, minerals i nutritius dels aliments. Per a la fotosíntesi, les plantes necessiten diòxid de carboni, aigua i llum solar; la sequera alenteix el creixement de la planta i fins i tot pot matar la planta. Es coneix que els efectes dels contaminants atmosfèrics (per exemple, els òxids de nitrogen, els hidrocarburs i el monòxid de carboni) tenen efectes nocius sobre el creixement i la reproducció tant de plantes com d'animals.
Les plantes i els animals necessiten minerals i petites quantitats d’elements com el zinc, el magnesi i el boro. El nitrogen i el fòsfor es proporcionen a les plantes com a nitrats i fosfats al sòl. Les quantitats inadequades de qualsevol factor nutritiu en el sòl donen com a resultat un creixement deficient de les plantes i un mal rendiment dels cultius. Els animals necessiten oxigen, aigua i elements del medi. Com que no són capaços de sintetitzar sucres a partir del diòxid de carboni, els animals han d’adquirir aquests nutrients a través de la dieta, ja sigui directament, pel consum de plantes o, indirectament, pel consum d’altres animals que al seu torn han utilitzat plantes com a menjar. Si la qualitat o la quantitat d’aquest aliment és deficient, es retarda el creixement o es produeix la mort (vegeu nutrició).
Les vitamines, una classe de compostos amb diverses estructures químiques, necessiten els animals en petites quantitats. Els animals no poden sintetitzar totes les vitamines que necessiten; per tant, els que no es poden sintetitzar s’han d’adquirir a la dieta, ja sigui de plantes o d’altres animals que puguin sintetitzar la vitamina. Atès que algunes vitamines són necessàries en algunes reaccions metabòliques importants, la deficiència de vitamines durant el creixement pot tenir diversos efectes: atropellament, malformació, malalties o mort.
