Пространства между полярными кругами и соответствующими тропиками отличаются разной продолжительностью дня и ночи, которая закономерно меняется с широтой местности (рис. 17). Только дважды в году 21 марта и 23 сентября в этих поясах день бывает равен ночи по 12 часов каждый. Это астрономические сроки наступления весеннего и осеннего экологических сезонов года. Смена сезонов носит очень контрастный характер.

Рис. 17. Различия освещённости северного и южного полушарий Земли в разное время года:

А – положение земли на 22 июня: в северном полушарии начинается лето, в южном – зима. В высоких широтах день долог, а в нижних – короток. Места, где солнечные лучи падают на земную поверхность под небольшим углом, находятся севернее экватора; Б – положение земли на 22 декабря: наблюдается картина, противоположная по сравнению с А; В – положение земли на 21 марта и 23 сентября: в одном полушарии начинается весна, в другом – осень. Долгота дня на всех широтах составляет 12 часов. Место отвесного падения солнечных лучей приходится точно на экватор.

Полярные и медиальные пояса в разных полушариях, несмотря на сходство многих параметров, не могут, однако считаться полными аналогами. Их космические ритмы, одинаковые по набору и порядку явлений, смещены, однако, по фазе на 180 дней. Поэтому, когда в Северном полушарии на полюсе день, в Южном – ночь. Зима в Северном полушарии является самым холодным временем года, а в Южном – самым тёплым. Для многих видов живых организмов это непреодолимое или с трудом преодолимое препятствие для того, чтобы жить в обоих поясах сразу.

Хронический недостаток тепла приводит к образованию сплошного ледникового покрова. Он при определённых обстоятельствах может распространяться навстречу экватору, иной раз до 60° и даже 40° широты, как, например, в Северном полушарии в четвертичном геологическом периоде.

Лунный свет волнует не только поэтов и влюблённых, но и другие, вполне заурядные организмы. Интенсивность лунной иллюминации по сравнению со щедрым сиянием Солнца невелика. Однако это “яичко дорого в пасхальный день”. Слабенькое лунное освещение служит досадной помехой организмам, выработавшим жёсткую фотопериодическую реакцию на ритм солнечного освещения. Такие организмы боятся лунного света и вырабатывают специальные приспособления, чтобы воспрепятствовать его действию. У некоторых бобовых растений (соя, земляной орех, клевер) происходят так называемые “сонные” движения листьев. Днём они принимают горизонтальное положение перпендикулярно солнечным лучам, а ночью, при полной луне, – вертикальное. Так снижается на 80–95 % интенсивность лунного освещения, чтобы оно не влияло на ритмы обменных процессов в организме. У других растений парные листья, поворачиваясь вокруг своей оси, складываются ночью чувствительными к свету поверхностями вовнутрь, навстречу друг другу. Таким образом, снижается воздействие лунного света.

Растения короткого дня, наоборот, при лунном освещении цветут лучше, чем в темноте. У них увеличивается число цветков.

Впечатляющий пример зависимости от лунного освещения показывает многощетинковый червь-палоло (Palola viriis) из тропических морей (Polychaeta), который размножается строго в первой четверти лунных месяцев. В это время, лунной ночью, поверхность моря кишмя кишит оторвавшимися задними члениками тел червей, набитых спермой и яйцами, всплывших на поверхность. Море напоминает вермишелевый суп, из которого полинезийцы вылавливают лучшие кусочки в качестве лакомства.

Интенсивность лунного освещения в большой мере зависит от формы планеты и ритмов её вращения, поэтому закономерно различается на разных географических широтах. В экваториальном поясе она достигает значения 1 люкса, в медиальных поясах – 0,3–0,5 люкса, а в полярных – минимальна.