Fotoperiode i planter og dyr

4139
Jonah Lester

Det fotoperiode er mængden af ​​lys og mørkt i en 24-timers cyklus. I ækvatorområdet - hvor breddegraden tager en værdi på nul - er det konstant og retfærdigt med 12 timers lys og 12 mørke.

Svaret på fotoperioden er et biologisk fænomen, hvor organismer ændrer nogle af deres egenskaber - reproduktion, vækst, adfærd - afhængigt af variationen i lys, årstider og solcyklus..

Fotoperioden påvirker spiring af frøene. Kilde: Pixabay.com

Generelt undersøges fotoperioden normalt i planter. Den søger at forstå, hvordan variationer i belysningsparameteren ændrer spiring, stofskifte, blomsterproduktion, intervallet for knoppernes hvilemodus eller et andet kendetegn..

Takket være tilstedeværelsen af ​​specielle pigmenter, kaldet fytokromer, er planter i stand til at opdage miljømæssige ændringer, der opstår i deres miljø.

Ifølge beviset påvirkes udviklingen af ​​planterne af antallet af modtagne timer. I lande med markerede årstider har træer f.eks. En tendens til at reducere deres vækst i efterårssæsonen, hvor fotoperioden bliver kortere..

Fænomenet strækker sig til medlemmerne af dyreriget. Fotoperioden er i stand til at påvirke dets reproduktion og dens adfærd.

Fotoperioden blev opdaget i 1920 af Garner og Allard. Disse forskere viste, at nogle planter ændrede deres blomstring som reaktion på ændringer i længden af ​​dagen.

Artikelindeks

  • 1 Hvorfor forekommer fotoperioden?
  • 2 Fordele ved at reagere på fotoperioden
  • 3 Fotoperiode i planter
    • 3.1 Blomstring
    • 3.2 Lang- og kortdagsplanter
    • 3.3 Ventetid
    • 3.4 Kombination med andre miljøfaktorer
  • 4 Fotoperiode hos dyr
  • 5 Referencer

Hvorfor forekommer fotoperioden?

Når vi bevæger os væk fra dette område, ændres tiderne for lys og mørke som reaktion på hældningen af ​​jordaksen mod solen..

Når vi bevæger os fra ækvator til en af ​​polerne, er forskellene mellem lys og mørke mere markante - især på polerne, hvor vi finder 24 timers lys eller mørke, afhængigt af årstid..

Derudover får den årlige rotation af jorden omkring solen fotoperioden til at ændre sig hele året (med undtagelse af ækvator). Således er dagene længere om sommeren og kortere om vinteren..

Fordele ved at reagere på fotoperioden

Evnen til at koordinere bestemte udviklingsprocesser med en bestemt årstid, hvor der er stor sandsynlighed for, at forholdene vil være gunstigere, giver en række fordele. Dette forekommer hos planter, dyr og endda visse svampe.

For organismerne er det fordelagtigt at reproducere på tidspunkter af året, hvor unge ikke behøver at stå over for de ekstreme forhold i en vinter. Dette vil utvivlsomt øge afkomets overlevelse og give gruppen en klar adaptiv fordel..

Med andre ord vil mekanismen for naturlig selektion favorisere diffusionen af ​​dette fænomen i organismer, der har erhvervet mekanismer, der giver dem mulighed for at undersøge miljøet og reagere på ændringer i fotoperioden..

Fotoperiode i planter

I planter har længden af ​​dage markante effekter på mange af deres biologiske funktioner. Nedenfor vil vi beskrive de vigtigste processer, der er påvirket af længden af ​​dag og nat:

Blomstrende

Historisk set er planter blevet klassificeret i planter til lange, korte eller neutrale planter. Plantemekanismerne til måling af disse stimuli er meget sofistikerede.

I øjeblikket er det blevet bestemt, at et protein kaldet CONSTANS har en væsentlig rolle i blomstringen, aktiveret til et andet lille protein, der bevæger sig gennem de vaskulære bundter og aktiverer et udviklingsprogram i et reproduktivt meristem og inducerer blomsterproduktion..

Lang- og kortdagsplanter

Langdagsplanter blomstrer kun hurtigere, når eksponering for lys varer i et antal timer. I disse plantetyper vil der ikke forekomme blomstring, hvis varigheden af ​​den mørke periode overskrides med en bestemt værdi. Denne "kritiske værdi" af lys varierer afhængigt af arten.

Disse plantetyper blomstrer om foråret eller forsommeren, hvor lysværdien opfylder minimumskravet. Radise, salat og lilje er klassificeret inden for denne kategori.

I modsætning hertil kræver kortdagsplanter lavere lyseksponering. For eksempel har nogle planter, der blomstrer i sensommeren, efteråret eller vinteren, korte dage. Blandt disse skiller krysantemum, blomsten eller julestjernen og nogle sojasorter ud..

Reaktionstid

Ventetid er nyttigt for planter, da de giver dem mulighed for at klare ugunstige miljøforhold. For eksempel bruger planter, der lever i nordlige breddegrader, reduktionen i længden af ​​dagen om efteråret som en advarsel om kulden..

På denne måde kan de udvikle en sovende tilstand, der hjælper dem med at klare de frysende temperaturer, der skal komme..

I tilfælde af liverworts kan de overleve i ørkenen, fordi de bruger lange dage som et signal til at gå i dvale i tørre perioder..

Kombination med andre miljømæssige faktorer

Mange gange er reaktionen fra anlægget ikke bestemt af en enkelt miljøfaktor. Ud over lysets varighed er temperatur, solstråling og kvælstofkoncentrationer ofte afgørende faktorer i udviklingen..

For eksempel i planter af arten Hyoscyamus niger Blomstringsprocessen vil ikke forekomme, hvis den ikke opfylder kravene i fotoperioden og også til vernalisering (minimum krævet kulde).

Fotoperiode hos dyr

Som vi så giver længden af ​​dag og nat dyr mulighed for at synkronisere deres reproduktionstrin med gunstige tider af året..

Pattedyr og fugle formerer sig normalt om foråret som reaktion på dagernes forlængelse, og insekter bliver normalt larver om efteråret, når dagene bliver kortere. Oplysninger om reaktion på fotoperiode hos fisk, padder og krybdyr er begrænsede.

Hos dyr er fotoperiodekontrol for det meste hormonel. Dette fænomen medieres af udskillelsen af ​​melatonin i pinealkirtlen, som inhiberes stærkt af tilstedeværelsen af ​​lys..

Hormonal sekretion er større i mørkeperioder. Således oversættes fotoperiodesignalerne til sekretionen af ​​melatonin.

Dette hormon er ansvarlig for at aktivere specifikke receptorer i hjernen og i hypofysen, der regulerer reproduktionsrytmer, kropsvægt, dvale og migration..

Viden om dyrenes reaktion på ændringer i fotoperioden har været nyttig for mennesker. For eksempel søger forskellige undersøgelser inden for husdyr at forstå, hvordan mælkeproduktionen påvirkes. Indtil videre er det blevet bekræftet, at lange dage øger produktionen.

Referencer

  1. Campbell, N. A. (2001). Biologi: begreber og relationer. Pearson Uddannelse.
  2. Dahl, G. E., Buchanan, B. A., & Tucker, H. A. (2000). Fotoperiodiske virkninger på malkekvæg: En gennemgang. Journal of mejeriforskning83(4), 885-893.
  3. Garner, W. W., & Allard, H. A. (1920). Effekt af den relative længde af dag og nat og andre faktorer i miljøet på vækst og reproduktion i planter. Månedlig vejrudsigt48(7), 415-415.
  4. Hayama, R., og Coupland, G. (2004). Det molekylære grundlag for mangfoldighed i de fotoperiodiske blomstringsresponser af Arabidopsis og ris. Plantefysiologi135(2), 677-84.
  5. Jackson, S. D. (2009). Plantesvar på fotoperioden. Ny fytolog181(3), 517-531.
  6. Lee, B. D., Cha, J. Y., Kim, M. R., Paek, N. C., & Kim, W. Y. (2018). Fotoperiodefølesystem til timing af blomstring i planter. BMB rapporterer51(4), 163-164.
  7. Romero, J. M., & Valverde, F. (2009). Evolutionært bevarede fotoperiodmekanismer i planter: hvornår vises fotoperiodisk signalering af planter?. Plantsignalering og opførsel4(7), 642-4.
  8. Saunders, D. (2008). Fotoperiodisme hos insekter og andre dyr. I Fotobiologi (s. 389-416). Springer, New York, NY.
  9. Walton, J. C., Weil, Z. M., & Nelson, R. J. (2010). Påvirkning af fotoperiode på hormoner, adfærd og immunfunktion. Grænser inden for neuroendokrinologi32(3), 303-19.

Endnu ingen kommentarer