Ecology bemutatója - 7. fejezet
7.4. photoperiodicity
Fotóperiódus, vagy a hossza a nap, egy fontos jellemzője a könnyű mód változik az év. A hossza a nap nem közömbös, hogy az élő szervezetekre. Ez tükröződik a figyelmet a szezonális periodicitás a jelenségek a természetben. Ritmikus változások a morfológiai, biokémiai és fizikai tulajdonságai és funkciói a test hatása alatt a szekvencia és időtartamát a fény nevezzük photoperiodicity.
Az a képesség, az élőlények, hogy válaszoljon a nappalok hossza az úgynevezett fotoperiodikus válasz (IDF). Fotoperiodizmus ben nyitották meg 1920-ban, B. N. Garner és Allard során a tenyésztési munka dohánnyal. Azt találták, hogy az egyik fajta, hogy kivirult tavasszal és ősszel egy üvegház, nem virágzik nyáron a nyílt terepen. Tekintettel arra, hogy a nyári körülmények között nem különbözött az üvegházban, azt feltételezték, hogy megakadályozza, hogy a virágzás hosszú nyári napon. Az a feltételezés, megerősítést nyert, amikor nem volt lehetséges a dohány virágzás nyáron mesterségesen rövidített nap. Később kiderül, hogy a fotoperiodikus válasz jellemző növények különböző taxonómiai csoportok és az élet formák. A képes érzékelni a hossza a nap, és válaszolni is elterjedt az állatvilágban.
Stílus fotoperiodikus válaszul a következő fő csoportok növények (ábra. 7.10).
1. Növények rövid nap. Virágzás és termőtest történik 8-12 óra világos (például, a kender, a dohány, perilla).
2. A növények hosszú nap. Virágzási szükségük egy nap hossza 12 óra, vagy több (burgonya, búza, spenót).
3. Semleges a nap hossza növények. Számukra a megvilágítás hossza közömbös. Virágzás következik minden nap hossza (kivéve a nagyon rövid, ami azt jelenti, hogy a fény éhezés növények). Ezek a mustár, oduchanchik, paradicsom és mások.
Ábra. 7.10. Típusai fotoperiódusos válaszok növények:
A - rövid napos (perilla); B - egy hosszú napos (spenót);
B - semleges (mustár) (BS Moshkov 1961)
Minden típusú vagy különböző jellemző bizonyos kritikus fotoperiódus. Növények képesek „mérni” az időtartam egy meglehetősen nagy pontossággal. Például, a hosszú idő krizantém kritikus hosszát a nap, amely virágzás 14 óra 40 percig, és még 13 óra 50 perc rügyek nem képződnek. A trópusokon, ahol a szezonális változások a nap hossza kicsi, nagy érzékenységű fotoperiodikus megtalálható sokféle rizs termesztett bizonyos szezonális időszakokban. Ezekben az esetekben fontos, hogy az átmenet a generatív fázisban a növények még jelentéktelen változások fényperiódussal.
Különösen fontos szerepe van photoperiodicity, például a földrajzi megoszlása a növények és a szabályozás a szezonális fejlődését. Ebben a kérdésben szerzett kiterjedt tényanyaggal azt mutatja, hogy van-e kapcsolat a földrajzi kiterjedés és a típus fotoperiodikus reakció. A nagy és a mérsékelt szélességeken, a legtöbb növény tartozik a hosszú nap a növényeket. Mindegyikük úgy vannak kialakítva, hogy hosszan tartó megvilágítás. Formái a trópusi és szubtrópusi többnyire rövid napos vagy semleges. A fajok nagy tartományok, amely a különböző szélességi, valamint a különböző földrajzi populációkban különböző kritikus fotoperiódus, amelyek megfelelnek a hossza a nap (ábra. 7.11).
Itt fotoperiodikus válasz viselkedik, mint egy nagyon finom és pontos mechanizmus alkalmazása a különböző fajok környezeti feltételek az egész területet.
IDF növények sok esetben megfelelnek a földrajzi területet alkotó fokozat. Például szibériai búzafajták hosszú napos típusú IDF és abesszin - rövid napos. Ami adaptáció „, hogy a földrajzi környezet, az IDF együtt az alkatrész terjedésének megállítása fajok vagy földrajzi populációban. Mivel a növények sajátos IDF nem tudja sikeresen növekedni, ha nem megfelelő a számukra fényperiódussal, a nap hossza megakadályozza a migráció az északi hosszú nap formában a déli és rövid idő -. észak-típusok semleges LDF képesek szélesebb körben - a trópusokról a sarkvidéki területek (ha ez nem korlátozódik a hő és egyéb éghajlati tényezők).
Ábra. 7.11. Megváltoztatása fotoperiodikus ingerküszöbnek (kritikus
nappalok hossza) a szélességi meg durnushnika
Xanthium stcumarium (AP Tyshchenko, 1979)
Állatok, különösen rovarok, is nagyon érzékenyek a nap hossza. Például, sáskák (Arididae), sok lapátok (Noctuidae), selyemhernyó (Bombux mori) alakul ki a rövid nappalos körülmények között, és a fehér káposztalepke (Pieris brassicae), borsos moly (Riston betularia) - szervezetekre jellemző egy hosszú nap. A nappalok hossza szabályozza az életfolyamatokat, elsősorban az amerikai reprodukció és az embrionális fejlődés, az adaptív reakciók - nyugalmi állapot, vedlés, hibernálás (alvás) vándorlás.
Növények és állatok napi periodicitás a fény rendszer meghatározza számos kiigazításokat a napi és éjszakai. Minden a fiziológiai folyamatok napi rezsim legfeljebb bizonyos óráiban. Ezek a reakciók alapján szabályosan váltakozó időszakai fény és a sötétség a nap folyamán - az időtartama éjjel-nappal.
Szervezetekre kell alkalmazkodni a kedvezőtlen szezonális jelenségek. Így a növény sajátos állapotra, a többi jellemzi leállítottuk a növekedés és a lassulás Physio-logo-biokémiai folyamatok. Megjegyzés szerves mély és kénytelen pihenni növények.
A szerves többi jellemzője gumók, gyümölcsök, bimbók. Például a burgonya az ősszel nem csíráznak még magas hőmérsékleten is. Ősszel és kora télen rügyek nem vágják a fát, és tegye az ágak a vízben. Során a többi a szerves a növényben, változások a nukleinsav és fehérje metabolizmus embrionális sejtekben és szövetekben, amely biztosítja az újbóli normális növekedési tavasszal.
Mély béke jön egyidejűleg, vagy azt követően a szerves okoz fagy növények. Képzés nyugalmi mélysége függ a növényfajok és a természet őszi időjárás (ábra. 7,12).
Ábra. 7.12. Az egyszerűsített rajza milyen hatással van a külső környezet (patkó alakú), sejt kontroll mechanizmusok és hormonális tényezők a fejlődési üteme fás növények (V. Larheru, 1978)
Kénytelen béke abban nyilvánul meg, hogy a növények hosszú ideig nem kezd emelkedni a kedvezőtlen feltételek. Ez gyakran előfordul, tavasszal.
Állatok alkalmazkodni, hogy mellékhatások szezonális hatások sokkal változatosabb, mint a növények. Tehát, a szezonális változások anyagcsere állatok jelennek meg a reprodukciós frekvencia. A fő jelző tényezők és stimuláns tenyésztési élőhelye a könnyű mód.
Eszköz jellemző kedvezőtlen szezonális jelenségek állatokban szolgál hibernáció. Ez akkor fordulhat elő bármely fejlődési szakaszban. A leggyakoribb alvás állatok között magas és mérsékelt szélességeken. Télen vagy nyáron hibernáció állatok jelentősen csökken az anyagcsere sebességét és oxigénfogyasztás (10-20 alkalommal). Emlősök és különösen a kétéltűek, hüllők és gerinctelenek, leginkább esik mély kábulatban. A hossza nappali órákban rendszeresen változnak az év során, hírnökök megközelítés kedvező vagy kedvezőtlen évszak pontosabban, mint bármely más, kevésbé rendszeres ingadozások éghajlati tényezők.
A ízeltlábúak, különösen rovarok, azzal jellemezve, diapauza, vagy a szuszpenzió hosszú távon a fejlődés. Daylength használják, mint egy jel, ami miatt egyfajta „előretekintő” átrendeződés metabolizmus (eltolódás tartományban potencia, a felhalmozódása a tároló anyagok, a nedvességtartalom csökkentése), még kedvező körülmények között. „Fékezett” metabolizmus van egy bizonyos ideig, hogy folytassa a várt szuboptimális hőmérsékleten (tipikusan 0 és 12 ° C-on), mielőtt a fejlesztési folyamat folytatni lehet a normál hőmérséklet-tartományban.
Például, hernyók pestrokrylnitsy illékony (Araschinia levana) él egy hosszú fotoperiódus (> 16 óra tavasszal), akkor adnak báb diapauza nélkül sötét nyári formájában pillangó (f. Prorsa).
Egy rövid fényperiódussal (<16 ч поздней осенью) они дают диапаузирующих куколок, которым требуется не менее трех месяцев холода (0—12°С), чтобы из них с наступлением тепла могли выйти более светлые бабочки (f. levana). Следует заметить, далеко не во всех случаях диапауза приводит, как в данном примере, к сезонному или иному диморфизму вследствие измененного хода развития.
Elterjedt az alkalmazkodás a kedvezőtlen feltételek hatására sok állat a migráció vagy a következményes elmozdulás egy bizonyos irányba, kialakult az a történelmi fejlődés. Hiánya élelmiszer vagy időjárási romlása indukálni egyes rovarok (sáskák), madarak (diótörő, Crossbill, waxwing), emlősök (lemmings), hogy kezdetben irányítatlan carting el. Rendszeres migráció számos vonuló madarak évente határozzák meg, időjárás-változás (az úgynevezett időjárási madarak - varjak, rigók, pintyek, szárcsa, stb.) A többi ( „ösztönös”) a madarak repülnek el egy többé-kevésbé határozott (fix) időzítése, irányított általában fényperiódussal, jóval azelőtt, a romló időjárás és az élelmiszer-kínálat csökkentése: Stork, sárgarigó fekete Swiftek et al.
Összefoglalva, meg kell jegyezni, hogy a természet törvényei is vizsgálták a szezonális speciális ága az alkalmazott ökológia - fenológiai (a görög -. A tudomány a jelenségek). Szerint Hopkins bioklimatikus jog Európában a lehető beállta különböző szezonális események (fenodat) különböznek átlagosan három napot szélességi fok minden 5 fok. hosszúság és 120 méter feletti magasságban a tenger szintje, azaz a távolabb északi, keleti és felett a terep, a későbbi jön a tavaszi és kora ősszel. Fenológiai választás attól is függ, a helyi körülmények - .. Relief expozíció, a tengertől való távolság, stb A pontok azonos fenodatami ha kombinált formában szintvonalas térkép, amely tükrözi az első tavaszi és előre a következő előfordulása szezonális jelenségek.