Dela med sig:
Fotoperiod i växter och djur
den fotoperiod Det är mängden ljus och mörker i en 24-timmarscykel. I ekvatorns zon - där latitudet tar ett värde på noll - är det konstant och rättvist, med 12 timmars ljus och 12 timmars mörker.
Svaret på fotoperiod är ett biologiskt fenomen där organismer ändrar vissa av deras egenskaper - reproduktion, tillväxt, beteende - beroende på variationen i ljus, årstider och solcykel.
I allmänhet studeras fotoperioden oftast i växter. Syftet är att förstå hur variationer i belysningsparametern modifierar spiring, ämnesomsättning, blomproduktion, knopparnas dormansintervall eller en annan egenskap.
Tack vare närvaron av speciella pigment, kallade fytokromer, kan växter upptäcka de miljöförändringar som uppstår i sin miljö.
Enligt bevisen påverkas växternas utveckling av antalet timmar som mottagits. Till exempel, i länder med markerade årstider tenderar träd att minska sin tillväxt under hösten, där fotoperioden blir kortare.
Fenomenet sträcker sig till medlemmarna av djurriket. Fotoperioden kan påverka dess reproduktion och beteende.
Fotoperioden upptäcktes 1920 av Garner och Allard. Dessa forskare visade att vissa växter ändrar sin blomning som svar på förändringar i dagslängd.
index
- 1 Varför fotoperioden inträffar?
- 2 Fördelar med att reagera på fotoperioden
- 3 Fotoperiod i växter
- 3.1 Blommande
- 3.2 Långa dagar och korta dagar växter
- 3,3 latens
- 3.4 Kombination med andra miljöfaktorer
- 4 Fotoperiod hos djur
- 5 referenser
Varför fotoperioden inträffar?
När vi flyttar bort från detta område förändras ljus och mörka tider som svar på jordens axelns lutning mot solen.
När vi flyttar från ekvatorn till någon av polerna är skillnaderna mellan ljus och mörk mer markerade - särskilt vid polerna, där vi finner 24 timmars ljus eller mörker beroende på årstid.
Dessutom medför jordens årliga rotation runt solen att fotoperioden förändras under året (med undantag för ekvatorn). På så sätt är dagarna längre på sommaren och kortare på vintern.
Fördelar med att reagera på fotoperioden
Möjligheten att samordna vissa utvecklingsprocesser med en viss årstid där det finns höga sannolikheter att villkoren blir mer gynnsamma ger ett antal fördelar. Detta sker i växter, djur och även i vissa svampar.
För organismer är det fördelaktigt att reproducera på tider av året där unga barn inte behöver möta de extrema förhållandena på en vinter. Detta kommer utan tvivel att öka överlevnaden för avkomman, vilket ger en tydlig adaptiv fördel för gruppen.
Med andra ord kommer mekanismen för naturligt urval att gynna diffusionen av detta fenomen i organismer som har förvärvat mekanismer som gör att de kan sätta på miljön och reagera på förändringar i fotoperioden..
Fotoperiod i växter
I växter har varaktigheten av dagar märkta effekter på många av dess biologiska funktioner. Nästa kommer vi att beskriva huvudprocesserna som påverkas av dag och natt:
blomning
Historiskt har växter klassificerats i långa, korta eller neutrala växter. Mekanismerna hos växterna för mätningen av dessa stimuli är mycket sofistikerade.
För närvarande har det fastställts att ett protein som kallas CONSTANS har en signifikant roll vid blomning, aktiverad till ett annat litet protein som rör sig genom kärlbuntarna och aktiverar ett utvecklingsprogram i en reproduktiv meristem och inducerar produktion av blommor.
Växter med långa dagar och korta dagar
Långa växter blommar snabbare endast när exponering för ljus varar ett visst antal timmar. I denna typ av växter kommer blommande inte att uppstå om längden på den mörka perioden överskrider ett visst värde. Detta "kritiska värde" av ljus varierar beroende på arten.
Denna typ av växter blommar under våren eller början av sommaren, där ljusvärdet uppfyller minimikravet. Radis, sallad och lilja klassificeras i denna kategori.
Däremot kräver korta dagars växter lägre ljus exponeringar. Till exempel är några växter som blommar i slutet av sommaren, på hösten eller vintern, korta dagar. Dessa inkluderar krysantemum, blomman eller julstjärnan och några sorter av soja.
latens
Latency staterna är användbara för växter, eftersom det gör att de kan möta ogynnsamma miljöförhållanden. Till exempel använder växter som bor i norra breddgraderna minskningen av dagens varaktighet i höst som en varning för förkylningen.
På så sätt kan de utveckla en viloläge som hjälper dem att klara de frysande temperaturer som kommer att komma.
När det gäller leverväxter kan de överleva i öknen eftersom de använder långa dagar som en signal för att gå in i viloläge under torra perioder.
Kombination med andra miljöfaktorer
Många gånger bestäms växtens reaktion inte av en enda miljöfaktor. Förutom varaktigheten av ljus, temperatur, solstrålning och kvävehalter är ofta avgörande faktorer i utvecklingen.
Till exempel i växterna av arten Hyoscyamus niger blomningsprocessen kommer inte att inträffa om den inte överensstämmer med fotoperiodens krav, och dessutom måste vernaliseringen (minsta mängd kyla som krävs).
Fotoperiod hos djur
Som vi har sett tillåter dag och natt varaktighet för djur att synkronisera sina reproduktionssteg med gynnsamma årstider..
Däggdjur och fåglar reproducerar vanligtvis på våren som svar på längden på dagar, och insekter tenderar att bli larver på hösten när dagarna förkortas. Information om svaret på fotoperiod hos fisk, amfibier och reptiler är begränsat.
Hos djur är fotoperiod kontroll mestadels hormonell. Detta fenomen förmedlas av utsöndringen av melatonin i tallkörteln, vilket starkt hämmas av ljusets närvaro.
Hormonsekretion är större i perioder av mörker. Således översätts signalerna för fotoperioden till utsöndringen av melatonin.
Detta hormon är ansvarigt för att aktivera specifika receptorer i hjärnan och i hypofysen som reglerar rytmen av reproduktion, kroppsvikt, viloläge och migration..
Kunskapen om djurens svar på förändringar i fotoperioden har varit användbar för människan. Till exempel i olika bosättningar försöker olika studier förstå hur mjölkproduktionen påverkas. Hittills har det bekräftats att långa dagar ökar denna produktion.
referenser
- Campbell, N. A. (2001). Biologi: Begrepp och relationer. Pearson Education.
- Dahl, G.E., Buchanan, B.A., & Tucker, H.A. (2000). Fotoperiodiska effekter på mjölkboskap: En granskning. Journalen för mejerivetenskap, 83(4), 885-893.
- Garner, W. W., & Allard, H. A. (1920). Effekt av den relativa längden av dag och natt och andra faktorer i miljön på tillväxt och reproduktion i växter. Månatlig väderrecension, 48(7), 415-415.
- Hayama, R., & Coupland, G. (2004). Den molekylära grunden för mångfald i de fotoperiodiska blomningsresponserna av Arabidopsis och ris. Växtfysiologi, 135(2), 677-84.
- Jackson, S. D. (2009). Plant svar på fotoperioden. Ny fytolog, 181(3), 517-531.
- Lee, B.D., Cha, J.Y., Kim, M.R., Paek, N.C., & Kim, W.Y. (2018). Photoperiod sensing system för timing av blommande i växter. BMB rapporter, 51(4), 163-164.
- Romero, J. M., & Valverde, F. (2009). Evolutionärt konserverade fotoperiodmekanismer i växter: när växte fotoperiodisk signalering fram?. Växtsignalisering och beteende, 4(7), 642-4.
- Saunders, D. (2008). Photoperiodism i insekter och andra djur. i fotobiologi (sid 389-416). Springer, New York, NY.
- Walton, J.C., Weil, Z. M., & Nelson, R.J. (2010). Inverkan av fotoperiod på hormoner, beteende och immunfunktion. Gränser i neuroendokrinologi, 32(3), 303-19.