Fotoperioda növényekben és állatokban

az fényperiódussal Ez a fény és a sötétség mennyisége egy 24 órás ciklusban. Az egyenlítő zónájában - ahol a szélesség nulla értéket vesz fel - állandó és méltányos, 12 órás fény és 12 óra sötétség.

A fotoperiodi válasz biológiai jelenség, ahol az organizmusok a fény, az évszakok és a szoláris ciklus változásától függően módosítják jellemzőiket - a szaporodást, a növekedést, a viselkedést -.

Általában a fotoperiodit általában növényekben tanulmányozzák. A cél annak megértése, hogy a megvilágítási paraméterek variációi hogyan változtatják meg a csírázást, az anyagcserét, a virágtermelést, a rügyek alvási időszakát vagy más jellemzőt..

Különleges pigmentek jelenlétének köszönhetően a fitokrómok, a növények képesek a környezetükben bekövetkező környezeti változások észlelésére.

A bizonyítékok szerint a növények fejlődését befolyásolja a kapott órák száma. Például a megjelölt évszakokban a fák hajlamosak csökkenteni a növekedést az őszi szezonban, ahol a fotoperioda rövidebb lesz.

A jelenség kiterjed az állatvilág tagjaira is. A fotoperioda képes befolyásolni annak reprodukcióját és viselkedését.

A fotoperiodát 1920-ban felfedezte Garner és Allard. Ezek a kutatók azt mutatták, hogy egyes növények megváltoztatják virágzásukat a napi hosszúság változásai miatt.

index

• 1 Miért fordul elő a fotoperiod?
• 2 A fényperiódusra adott válaszok előnyei
• 3 Fotoperiodus növényekben
  • 3.1 Virágzás
  • 3.2 Hosszú és rövid napos növények
  • 3.3 Latencia
  • 3.4 Kombináció más környezeti tényezőkkel
• 4 Fotoperiodis állatokban
• 5 Referenciák

Miért fordul elő a fotoperiod?

Amikor elhagytuk ezt a területet, a fény és a sötét idők megváltoznak a Föld tengelyének a nap felé történő dőlésére.

Amikor az egyenlítőtől bármelyik pólusig mozogunk, a világos és a sötét közötti különbségek jobban jelennek meg - különösen a pólusoknál, ahol 24 órás fényt vagy sötétséget találunk, az évszakától függően..

Ezen túlmenően a föld körül forgó napsütés miatt a fotoperiodi az év egészében változik (az egyenlítő kivételével). Ily módon a napok nyáron hosszabbak és télen rövidebbek.

A fotoperiodához való reagálás előnyei

Bizonyos fejlődési folyamatok egy adott évszakra való összehangolásának képessége, ahol nagy a valószínűsége annak, hogy a feltételek kedvezőbbek, számos előnnyel jár. Ez növényekben, állatokban és még bizonyos gombákban is előfordul.

A szervezetek esetében előnyös az évszakokban reprodukálni, amikor a fiatalkorúaknak nem kell szembesülniük a tél szélsőséges körülményeivel. Ez kétségtelenül megnöveli az utódok túlélését, és egyértelmű adaptív előnyt biztosít a csoport számára.

Más szavakkal, a természetes szelekció mechanizmusa elősegíti ennek a jelenségnek a terjedését olyan szervezetekben, amelyek olyan mechanizmusokat szereztek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a környezetet próbára tegyék és reagáljanak a fotoperiodi változásokra..

Photoperiod a növényekben

A növényekben a napok időtartama jelentős hatást gyakorolt ​​számos biológiai funkciójára. Ezután leírjuk azokat a főbb folyamatokat, amelyeket a nap és az éjszaka hossza befolyásol:

virágzás

Történelmileg a növényeket hosszú, rövid vagy semleges növényekbe sorolták. Ezeknek az ingereknek a mérésére szolgáló növények mechanizmusai nagyon kifinomultak.

Jelenleg megállapították, hogy a CONSTANS nevű fehérje jelentős szerepet játszik a virágzásban, aktiválódik egy másik kis fehérjéhez, amely áthalad az érrendszeri kötegeken, és aktivál egy fejlesztési programot egy reproduktív merisztisztikában és kiváltja a virágok termelését..

Növények hosszú napokkal és rövid napokkal

A hosszú napos növények gyorsabban virágoznak, ha a fénynek való kitettség bizonyos számú órát tart. Az ilyen típusú növényekben a virágzás nem következik be, ha a sötét időszak időtartama meghalad egy adott értéket. Ez a "kritikus érték" a fajtól függően változik.

Ez a fajta növény tavasszal vagy nyár elején virágzik, ahol a fényérték megfelel a minimális követelménynek. A retek, a saláta és a liliom ebbe a kategóriába tartozik.

Ezzel ellentétben a rövid napos növények alacsonyabb fényforrásokat igényelnek. Például néhány növény, amely nyár végén virágzik, ősszel vagy télen, rövid napok. Ezek közé tartoznak a krizantémok, a virág- vagy karácsonyi csillagok és néhány szójafajta.

lappangás

A késleltetési állapotok hasznosak a növények számára, mivel lehetővé teszik számukra a kedvezőtlen környezeti feltételek kezelését. Például az északi szélességi körökben élő növények ősszel a nap időtartamának csökkenését használják a hideg figyelmeztetésként..

Ily módon kialakulhatnak olyan nyugvó állapotok, amelyek segítenek megbirkózni az eljövendő fagyasztási hőmérsékletekkel.

Májtörzsek esetében túlélhetnek a sivatagban, mert hosszú napokat használnak a nyugvó időszakok behatolására száraz időszakokban.

Más környezeti tényezőkkel való kombináció

A növényi reakciót sokszor nem egyetlen környezeti tényező határozza meg. A fény, a hőmérséklet, a napsugárzás és a nitrogénkoncentráció mellett gyakran a döntő tényezők a fejlődésben.

Például a faj növényekben Hyoscyamus niger a virágzás nem fog bekövetkezni, ha nem felel meg a fotoperiodis követelményeinek, és ezenkívül a vernalizáció (minimális hidegmennyiség).

Fotoperiodis állatokban

Amint láttuk, a nappali és éjszakai időtartam lehetővé teszi az állatok számára, hogy szinkronizálják reproduktív stádiumaikat az év kedvező évszakaiban..

Az emlősök és a madarak általában tavasszal szaporodnak, válaszul a napok meghosszabbítására, és a rovarok hajlamosak lárvákká válni ősszel, amikor a napok lerövidülnek. A halak, kétéltűek és hüllők fotoperiodi reakciójára vonatkozó információk korlátozottak.

Az állatoknál a fotoperiodikus kontroll többnyire hormonális. Ezt a jelenséget a fogpótlásban a melatonin szekréciója közvetíti, amelyet erősen gátol a fény jelenléte..

A hormon kiválasztása nagyobb a sötétség időszakában. Így a fotoperioda jelei a melatonin szekréciójává alakulnak.

Ez a hormon felelős az agyban és az agyalapi mirigyben található specifikus receptorok aktiválásáért, amelyek szabályozzák a reprodukció ritmusát, a testtömeget, a hibernációt és a migrációt..

Az állatoknak a fotoperiodában bekövetkezett változásaira vonatkozó ismerete hasznos volt az ember számára. Például az állatállományban különböző tanulmányok célja, hogy megértsék a tejtermelés hatását. Eddig megerősítették, hogy a hosszú napok növelik ezt a termelést.

referenciák

1. Campbell, N. A. (2001). Biológia: fogalmak és kapcsolatok. Pearson oktatás.
2. Dahl, G. E., Buchanan, B. A. és Tucker, H. A. (2000). Fotoperiodikus hatások a tejelő szarvasmarhákra: áttekintés. A tejipari tudományi folyóirat, 83(4), 885-893.
3. Garner, W. W., és Allard, H. A. (1920). A napi és éjszakai viszonyok és más környezeti tényezők hatása a növények növekedésére és szaporodására. Havi időjárás-áttekintés, 48(7), 415-415.
4. Hayama, R. és Coupland, G. (2004). Az Arabidopsis és a rizs fotoperiodikus virágzási válaszaiban a sokféleség molekuláris alapja. Növényi élettan, 135(2), 677-84.
5. Jackson, S. D. (2009). A fotoperiodára adott válaszok. Új fitológus, 181(3), 517-531.
6. Lee, B. D., Cha, J. Y., Kim, M.R., Paek, N. C. és Kim, W.Y. (2018). Fotoperiod érzékelő rendszer a növények virágzásának időzítésére. A BMB beszámol, 51(4), 163-164.
7. Romero, J. M. és Valverde, F. (2009). Evolúciósan konzervált fotoperiod mechanizmusok a növényekben: mikor jelennek meg a növény fotoperiodikus jelzése?. Növényjelzés és viselkedés, 4(7), 642-4.
8. Saunders, D. (2008). A rovarok és más állatok fotoperiodizmusa. -ban Fotobiológia (389-416. oldal). Springer, New York, NY.
9. Walton, J.C., Weil, Z. M. és Nelson, R. J. (2010). A fotoperioda hatása a hormonokra, viselkedésre és az immunfunkcióra. Határok a neuroendokrinológiában, 32(3), 303-19.