Plik fotoperiod to ilość światła i ciemności w 24-godzinnym cyklu. W rejonie równika - gdzie szerokość geograficzna przyjmuje wartość zero - jest stała i sprawiedliwa, przy 12 godzinach światła i 12 w ciemności.
Reakcja na fotoperiod jest zjawiskiem biologicznym, w którym organizmy modyfikują niektóre ze swoich cech - rozmnażanie, wzrost, zachowanie - w zależności od zmienności światła, pór roku i cyklu słonecznego..
Ogólnie rzecz biorąc, fotoperiod jest zwykle badany na roślinach. Ma na celu zrozumienie, w jaki sposób zmiany parametrów oświetlenia wpływają na kiełkowanie, metabolizm, produkcję kwiatów, okres spoczynku pąków lub inną cechę..
Dzięki obecności specjalnych pigmentów, zwanych fitochromami, rośliny są w stanie wykryć zmiany środowiskowe zachodzące w ich środowisku.
Zgodnie z dowodami na rozwój roślin wpływa liczba otrzymanych godzin. Na przykład w krajach z zaznaczonymi porami roku drzewa mają tendencję do ograniczania wzrostu w okresach jesiennych, kiedy fotoperiod skraca się..
Zjawisko to rozciąga się na członków królestwa zwierząt. Fotoperiod może wpływać na jego rozmnażanie i zachowanie.
Fotoperiod został odkryty w 1920 roku przez Garnera i Allarda. Badacze ci wykazali, że niektóre rośliny modyfikują swoje kwitnienie w odpowiedzi na zmiany długości dnia.
Indeks artykułów
Gdy oddalamy się od tego obszaru, czasy światła i ciemności zmieniają się w odpowiedzi na nachylenie osi Ziemi w kierunku Słońca..
Kiedy przesuwamy się od równika do któregokolwiek z biegunów, różnice między światłem a ciemnością są bardziej wyraźne - szczególnie na biegunach, gdzie znajdujemy 24 godziny światła lub ciemności, w zależności od pory roku..
Ponadto roczny obrót Ziemi wokół Słońca powoduje zmianę fotoperiodu w ciągu roku (z wyjątkiem równika). W ten sposób dni są dłuższe latem i krótsze zimą..
Zdolność do koordynowania pewnych procesów rozwojowych w określonej porze roku, w której istnieje duże prawdopodobieństwo, że warunki będą korzystniejsze, ma szereg zalet. Dzieje się tak u roślin, zwierząt, a nawet niektórych grzybów.
Dla organizmów korzystne jest rozmnażanie się w okresach w roku, w których młode nie muszą stawiać czoła ekstremalnym warunkom zimowym. To niewątpliwie zwiększy przeżywalność potomstwa, zapewniając grupie wyraźną przewagę adaptacyjną..
Innymi słowy, mechanizm doboru naturalnego będzie sprzyjał dyfuzji tego zjawiska w organizmach, które nabyły mechanizmy umożliwiające im badanie środowiska i reagowanie na zmiany w fotoperiodzie..
U roślin długość dni ma znaczący wpływ na wiele ich funkcji biologicznych. Poniżej opiszemy główne procesy, na które wpływa długość dnia i nocy:
Historycznie rzecz biorąc, rośliny były klasyfikowane jako rośliny długo-, krótkodniowe lub neutralne. Mechanizmy pomiaru tych bodźców przez rośliny są bardzo wyrafinowane.
Obecnie ustalono, że białko o nazwie CONSTANS odgrywa znaczącą rolę w kwitnieniu, aktywowane do innego małego białka, które przemieszcza się przez wiązki naczyniowe i aktywuje program rozwojowy w merystemie reprodukcyjnym i indukuje produkcję kwiatów..
Rośliny wieloletnie kwitną szybciej tylko wtedy, gdy ekspozycja na światło trwa kilka godzin. W tego typu roślinach kwitnienie nie nastąpi, jeśli czas trwania ciemnego okresu zostanie przekroczony o określoną wartość. Ta „krytyczna wartość” światła jest różna w zależności od gatunku.
Tego typu rośliny kwitną wiosną lub wczesnym latem, kiedy natężenie światła spełnia minimalne wymagania. Do tej kategorii należą rzodkiewka, sałata i lilia.
Natomiast rośliny działające w krótkim dniu wymagają niższej ekspozycji na światło. Na przykład niektóre rośliny kwitnące późnym latem, jesienią lub zimą mają krótkie dni. Wśród nich wyróżniają się chryzantemy, kwiat lub gwiazda bożonarodzeniowa oraz niektóre odmiany soi..
Stany utajenia są przydatne dla roślin, ponieważ pozwalają im radzić sobie z niekorzystnymi warunkami środowiskowymi. Na przykład rośliny żyjące na północnych szerokościach geograficznych wykorzystują zmniejszenie długości dnia jesienią jako ostrzeżenie przed zimnem..
W ten sposób mogą przejść w stan uśpienia, który pomoże im poradzić sobie z nadchodzącymi ujemnymi temperaturami..
W przypadku wątrobowców mogą przetrwać na pustyni, ponieważ wykorzystują długie dni jako sygnał do przejścia w stan uśpienia w okresach suszy..
Często odpowiedź rośliny nie jest determinowana przez jeden czynnik środowiskowy. Oprócz czasu trwania światła, często decydującymi czynnikami rozwoju są temperatura, promieniowanie słoneczne i stężenie azotu..
Na przykład u roślin tego gatunku Hyoscyamus niger Proces kwitnienia nie nastąpi, jeśli nie będzie spełniał wymogów fotoperiodu, a także wernalizacji (wymagana minimalna ilość chłodu).
Jak widzieliśmy, długość dnia i nocy pozwala zwierzętom zsynchronizować etapy rozrodcze z korzystnymi porami roku..
Ssaki i ptaki rozmnażają się zwykle wiosną, w odpowiedzi na wydłużanie się dni, a owady zwykle stają się larwami jesienią, kiedy dni stają się krótsze. Informacje dotyczące reakcji na fotoperiodyczność u ryb, płazów i gadów są ograniczone.
U zwierząt kontrola fotoperiodyczna jest głównie hormonalna. W tym zjawisku pośredniczy wydzielanie melatoniny w szyszynce, które jest silnie hamowane przez obecność światła..
Wydzielanie hormonalne jest większe w okresach ciemności. W ten sposób sygnały fotoperiodyczne są tłumaczone na wydzielanie melatoniny.
Hormon ten jest odpowiedzialny za aktywację specyficznych receptorów zlokalizowanych w mózgu i przysadce mózgowej, które regulują rytm rozrodu, masę ciała, hibernację i migrację..
Znajomość reakcji zwierząt na zmiany w fotoperiodzie była przydatna dla człowieka. Na przykład w przypadku zwierząt gospodarskich różne badania mają na celu zrozumienie, jak wpływa to na produkcję mleka. Jak dotąd potwierdzono, że długie dni zwiększają wspomnianą produkcję.
Jeszcze bez komentarzy