Photoperiod בצמחים ובעלי חיים

ה פוטופרודי זהו כמות האור והחושך במחזור של 24 שעות. באזור קו המשווה - שבו קו הרוחב לוקח ערך של אפס - הוא קבוע ושוויוני, עם 12 שעות של אור ו -12 שעות של חושך.

התגובה photoperiod היא תופעה ביולוגית שבה אורגניזמים לשנות חלק המאפיינים שלהם - רבייה, צמיחה, התנהגות - בהתאם וריאציה של אור, עונות מחזור השמש.

בדרך כלל, photoperiod הוא למד בדרך כלל בצמחים. המטרה היא להבין כיצד שינויים בפרמטר התאורה משנים נביטה, חילוף חומרים, ייצור פרחים, מרווח הזמן של רדומות של ניצנים, או מאפיין אחר.

בזכות נוכחותם של פיגמנטים מיוחדים, הנקראים phytochromes, הצמחים מסוגלים לזהות את השינויים הסביבתיים המתרחשים בסביבתם.

על פי העדויות, התפתחות המפעלים מושפעת ממספר השעות שהתקבלו. לדוגמה, במדינות עם עונות מסומנות, עצים נוטים לצמצם את הצמיחה שלהם בעונות הסתיו, כאשר photoperiod הופך קצר יותר.

התופעה משתרעת על חברי הממלכה החייתית. Photoperiod הוא מסוגל להשפיע על רבייה והתנהגות.

Photoperiod התגלה בשנת 1920 על ידי גארנר ו Allard. חוקרים אלה הראו כי צמחים מסוימים לשנות את הפריחה שלהם בתגובה לשינויים באורך היום.

אינדקס

• 1 מדוע photoperiod מתרחשת?
• 2 היתרונות של תגובה photoperiod
• 3 פוטופרידים בצמחים
  • 3.1 פריחה
  • 3.2 ימים ארוכים ימים ימים צמחים
  • 3.3 חביון
  • 3.4 שילוב עם גורמים סביבתיים אחרים
• 4 Photoperiod בבעלי חיים
• 5 הפניות

למה photoperiod מתרחשת?

כשאנחנו מתרחקים מאזור זה, הזמנים האור והחושך משתנים בתגובה להטיית ציר כדור הארץ לעבר השמש.

כאשר אנו עוברים מקו המשווה לכל אחד מהקטבים, ההבדלים בין האור והחושך מסומנים יותר - במיוחד בקטבים, שבהם אנו מוצאים 24 שעות של אור או חושך, בהתאם לזמן השנה.

בנוסף, הסיבוב השנתי של כדור הארץ סביב השמש גורם photoperiod להשתנות לאורך כל השנה (למעט קו המשווה). בדרך זו, הימים ארוכים יותר בקיץ וקצרים יותר בחורף.

היתרונות של תגובה photoperiod

היכולת לתאם תהליכי פיתוח מסוימים עם זמן מסוים של השנה שבה יש הסתברויות גבוהות כי התנאים יהיו נוחים יותר מעניק מספר יתרונות. זה קורה בצמחים, בבעלי חיים, ואפילו פטריות מסוימות.

עבור אורגניזמים, זה יתרון להתרבות בזמנים של השנה שבו קטינים לא צריך להתמודד עם התנאים הקיצוניים של החורף. זה, ללא ספק, יגדיל את ההישרדות של הצאצאים, מתן יתרון הסתגלות ברורה לקבוצה.

במילים אחרות, מנגנון הברירה הטבעית יעדיף את הפיזור של תופעה זו באורגניזמים שרכשו מנגנונים המאפשרים להם לחקור את הסביבה ולהגיב לשינויים בפוטופריוד..

Photoperiod בצמחים

בצמחים, משך הימים מסומן על תפקודים ביולוגיים רבים. להלן נתאר את התהליכים העיקריים המושפעים מאורך היום והלילה:

פורח

מבחינה היסטורית, הצמחים סווגו לטווח ארוך, יום קצר, או צמחים ניטרליים. המנגנונים של המפעלים למדידת גירויים אלה הם מתוחכמים מאוד.

כיום, נקבע כי לחלבון הנקרא קונסטנס יש תפקיד משמעותי בפריחה, המופעל לחלבון קטן אחר העובר דרך החבילות הווסקולריות ומפעיל תוכנית פיתוח במריסטם הרבייה ומביא לייצור של פרחים.

צמחים עם ימים ארוכים וימים קצרים

צמחי יום ארוך פורחים מהר יותר רק כאשר החשיפה לאור נמשכת מספר מסוים של שעות. בסוג זה של צמחים, פריחה לא תתרחש אם משך התקופה האפל עולה על ערך מסוים. זה "ערך קריטי" של האור משתנה בהתאם למינים.

סוג זה של צמחים פורחים במהלך האביב, או בתחילת הקיץ, שם ערך האור עונה על הדרישה המינימלית. צנון, חסה שושן מסווגים בקטגוריה זו.

לעומת זאת, צמחים קצרי יום דורשים חשיפה לאור נמוך יותר. לדוגמה, צמחים מסוימים לפרוח בסוף הקיץ, בסתיו או בחורף, הם ימים קצרים. אלה כוללים חרציות, פרח או כוכב חג המולד וכמה סוגים של סויה.

זמן המתנה

מדינות חביון שימושיים לצמחים, שכן הוא מאפשר להם להתמודד עם תנאים סביבתיים שליליים. לדוגמה, צמחים החיים בקווי הרוחב הצפוניים משתמשים בהפחתת משך היום בסתיו כאזהרה של הקור.

בדרך זו, הם יכולים לפתח מצב של תרדמת שיסייע להם להתמודד עם טמפרטורות מקפיא כי הם באים.

במקרה של עופות לב, הם יכולים לשרוד במדבר כי הם משתמשים ימים ארוכים כאות להיכנס לתרדמה בתקופות צחיחות.

שילוב עם גורמים סביבתיים אחרים

פעמים רבות התגובה של הצמח אינה נקבעת על ידי גורם סביבתי אחד. בנוסף למשך האור, הטמפרטורה, קרינת השמש וריכוזי החנקן הם לעתים קרובות גורמים מכריעים בהתפתחות.

לדוגמה, בצמחים של המין היוססימוס ניגר תהליך הפריחה לא תתרחש אם הוא אינו תואם את הדרישות של photoperiod, ובנוסף, vernalization (כמות מינימלית של קור נדרש).

Photoperiod בבעלי חיים

כפי שראינו, משך היום והלילה מאפשר לבעלי חיים לסנכרן את שלבי הרבייה שלהם עם עונות חיוביות של השנה..

יונקים ציפורים בדרך כלל להתרבות באביב, בתגובה להארכת ימים, וחרקים נוטים להיות הזחלים בסתיו, כאשר ימים לקצר. מידע על התגובה photoperiod דגים, דו חיים וזוחלים מוגבל.

אצל בעלי חיים, שליטה photoperiod הוא בעיקר הורמונלי. תופעה זו מתווכת על ידי הפרשת מלטונין בבלוטת האצטרובל, אשר מעוכבת מאוד על ידי נוכחות של אור.

הפרשת ההורמון גדולה יותר בתקופות של חושך. לפיכך, האותות של photoperiod מתורגמים הפרשת מלטונין.

הורמון זה אחראי על הפעלת קולטנים ספציפיים הממוקמים במוח ובבלוטת יותרת המוח, המסדירים את המקצבים של רבייה, משקל גוף, מצב שינה והעברה..

הידע של התגובה של בעלי חיים לשינויים photoperiod כבר שימושי עבור האדם. לדוגמה, בבעלי חיים, מחקרים שונים מבקשים להבין כיצד ייצור חלב מושפע. עד כה זה כבר אישר כי ימים ארוכים להגדיל את הייצור.

הפניות

1. קמפבל, נ 'א. (2001). ביולוגיה: מושגים ומערכות יחסים. חינוך פירסון.
2. Dahl, G.E, Buchanan, B.A, & Tucker, H.A (2000). השפעות Photoperiodic על בקר חלב: סקירה. כתב עת למדעי החלב, 83(4), 885-893.
3. גארנר, W. W, & אלרד, ח 'א (1920). השפעת האורך היחסי של יום ולילה וגורמים אחרים של הסביבה על צמיחה ורבייה במפעלים. סקירה חודשית של מזג האוויר, 48(7), 415-415.
4. Hayama, R., & Coupland, G. (2004). הבסיס המולקולרי של גיוון בתגובות פריחה photoperiodic של ארבידופסיס ואורז. פיזיולוגיה של הצמח, 135(2), 677-84.
5. ג'קסון, ד. (2009). תגובות הצמח ל photoperiod. פיטולוג חדש, 181(3), 517-531.
6. לי, ב 'ד, צ'ה, ג' יי, קים, M., Paek, N.C, & קים, W.Y. (2018). Photoperiod מערכת חישה עיתוי של פריחה בצמחים. דוחות BMB, 51(4), 163-164.
7. Romero, J. M., & Valverde, F. (2009). שימור אבולוציוני מנגנוני photoperiod בצמחים: כאשר צמח הצילום photoperiodic להופיע?. הצמח אותות והתנהגות, 4(7), 642-4.
8. סונדרס, ד (2008). פוטופרידיזם בחרקים ובעלי חיים אחרים. ב פוטוביולוגיה (עמ '389-416). שפרינגר, ניו יורק, ניו יורק.
9. Walton, J.C., Weil, Z. M., & Nelson, R.J (2010). השפעת photoperiod על הורמונים, התנהגות, ותפקוד המערכת החיסונית. גבולות נוירואנדוקרינולוגיה, 32(3), 303-19.