Adaptarea organismelor la schimbările sezoniere în natură. photoperiodism
frecvență sezonieră este una dintre cele mai frecvente fenomene în natură. Este deosebit de pronunțată în latitudini temperate și înalte. În centrul fenomenelor sezoniere exterior obișnuite și familiare pentru noi în lumea organismelor sunt reacții complexe de adaptare de caracter ritmic, care au clarificat recent.
Sezonalitatea în natură
Ca un exemplu, ia în considerare periodicitatea sezonieră în regiunile centrale ale Stra noastre ne S. Aici rolul de lider pentru plantele și animalele are variația anuală a temperaturii. Perioada favorabile pentru viață, durează aproximativ șase luni.
Semne de primăvară apar, imediat ce zapada incepe sa coboare. Nu și-a extins frunze, floare, unele salcie, arin, caprui; dezghețate pe drumul lor, chiar prin prima zăpadă de primăvară muguri de plante; acoperi păsările migratoare; apar insecte overwintered.
În mijlocul verii, în ciuda temperaturii favorabile și precipitații abundente, cresterea multor plante incetineste sau se opreste complet. Acesta reduce numărul de plante cu flori. Se termină păsări de reproducție. A doua jumătate a verii și începutul toamnei - o perioadă de maturare fructe și semințe de cele mai multe plante și acumularea de nutrienți în țesuturile lor. În acest moment, care prezintă deja semne de pregătire pentru iarnă. La păsările și mamiferele Molt începe toamna, păsările migratoare obține în pachete.
Chiar înainte de natură rezistentă la îngheț apare în timpul iernii hibernare.
O stare de hibernare de iarnă
Iarna nu este calm opri doar de dezvoltare, cauzată de o temperatură scăzută, și o adaptare fiziologică foarte complexă. Fiecare tip de condiție el ierni pace vine numai într-un anumit stadiu de dezvoltare. Astfel, în plante (în funcție de tipul) semințele de iarnă, Speranțe Nye și părțile subterane cu muguri de odihnă, iar unele plantă erbacee - frunze bazale. La diferite etape de dezvoltare vin latența de iarnă în insecte. Anopheles țânțar și urticarie fluture overwinter în stadiul adult al insectelor, fluturi, varză - în faza de pupă, molia țigănească - în stadiul de ou.
etapa iernării a plantelor și animalelor au multe caracteristici fiziologice similare. A redus semnificativ intensitatea schimbului. Țesuturi ale corpului într-o stare de hibernare de iarnă, conține o mulțime de elemente nutritive, în special de rezervă grăsimi și carbohidrați, care sunt sprijinite în detrimentul proceselor metabolice reduse în timpul iernat. De obicei, cantitatea de apă scade în țesuturi, în special în semințe de plante boboci de iarnă. Datorită tuturor acestor caracteristici, etapa de repaus poate supraviețui mult timp condițiile dure de iarnă.
Cauzele ritmurilor biologice. photoperiodism
Fiecare specie in timpul evolutiei dezvoltat un ciclu anual tipic de creștere intensivă și dezvoltare, reproducerea și pregătirile pentru hibernare de iarnă. Acest fenomen se numește ritmurile biologice. Coincidența a ciclului de viață al fiecărei perioade cu un timp corespunzător al anului este crucială pentru existența speciei.
Legătura cea mai notabilă a fenomenelor fiziologice în organism cu cursul sezonier al temperaturii. Dar, chiar dacă aceasta afectează viteza proceselor de viață, nu este încă principalul fenomen de reglementare din sezonlyh în natură. Procesele biologice pentru winterization începe chiar și în timpul verii, când temperatura este ridicată. Insecte la temperaturi ridicate se încadrează încă într-o stare de iernare, păsări molt apare și există o dorință de zbor. Prin urmare, alte condiții, mai degrabă decât efectul temperaturii asupra stării sezoniere a organismului.
Factorul principal în reglarea ciclurilor sezoniere în majoritatea plantelor și animalelor este o modificare a duratei zilei. Reacție la durata zilei se numește photoperiodism. Semnificație photoperiodism văzut din experimentul prezentat în figura u
În cazul în care durata de lumină sau de ceas artificială a zilei peste 15 ore răsaduri de mesteacăn crește continuu, fără a reseta frunze. Dar atunci când sunt iluminate timp de 10 sau 12 ore pe zi, chiar și în răsaduri de vară de creștere se oprește în curând vine în scădere de frunze, iar restul de iarna vine, sub influența unei zile de toamnă scurtă. Multe dintre speciile noastre de foioase: salcie, salcam, stejar, carpen, fag - cand ziua devine vesnic verde.
Lungimea zilei este determinată nu numai de apariția latența de iarnă, dar și alte fenomene sezoniere din plante. Deci, o zi lungă promovează formarea de flori la majoritatea plantelor noastre sălbatice. Astfel de plante sunt numite de zi lungă. Cultural și includ secară, ovăz, cele mai multe soiuri de grâu și de orz, in. Cu toate acestea, unele plante, predominant de origine sudică, cum ar fi crizanteme, dalii, pentru flori care au nevoie de o zi scurtă. Deci, ei încep să înflorească, noi doar la sfârșitul verii sau toamna. Plantele de acest tip sunt numite de scurtă zi.
afectează puternic impactul lungimii DNI și a animalelor. Lungime insecte și acarieni zi provoacă debutul iernii hibernare. Deci, atunci când conținutul de omizi varză fluture, în condiții de zi lungă (peste 15 ore) de la pupele veni în curând fluturi și fără întrerupere dezvoltă o succesiune de generații. Dar dacă în partea de jos a pieselor conțin mai puțin de 14 ore, chiar și în primăvara și vara lui iernare crisalide sunt obținute, care nu se dezvoltă timp de câteva luni, în ciuda temperaturii relativ ridicate. Acest tip de reacție explică de ce, în natura verii, până în ziua este lungă, insectele se pot dezvolta mai multe generații, iar în toamnă se va opri întotdeauna de dezvoltare pe scena iernat.
Cele mai multe păsări de primăvară, prelungind ziua determină dezvoltarea gonadelor și manifestarea instinctului de cuibărit. Reducerea zi de toamna este molting, acumularea de grăsime de rezervă și dorința de zbor.
Lungimea zilei este un factor de semnalizare în determinarea direcției proceselor biologice. De ce schimbările sezoniere în lungime de zi a dobândit astfel o mare importanță în viața organismelor vii?
Schimbarea lungimea zilei este întotdeauna strâns legată de cursul anuală a temperaturii. Prin urmare, durata zilei este un vestitor astronomic precis al modificărilor sezoniere ale temperaturii și de alte condiții. Acest lucru explică de ce cele mai diverse grupuri de organisme în latitudini temperate influențate de forțele motrice ale evoluției au format ca răspuns photoperiodic speciale - adaptarea la schimbările climatice în diferite anotimpuri.
Photoperiodism - acest instrument important comun de a reglementa efectele sezoniere într-o varietate de organisme.
Studiul fotoperiodism de plante și animale au arătat că răspunsul organismului la lumina bazat pe alternanța de zi în timpul perioadelor de lumină și întuneric de o anumită durată. Reacție la durata zilei și noaptea arată că acestea sunt capabile de masurare a timpului, t. E. au un fel de „ceasul biologic“. Capacitatea de a avea tot felul de ființe vii, de la organisme unicelulare la om.
„Ceasul biologic“, în plus față de ciclurile sezoniere, controlează multe alte fenomene biologice, dintre care natura a ramas un mister recent. Ele determină ritmul de zi cu zi corectă a activității în ansamblu organisme și procesele care au loc chiar și la nivel celular, cum ar fi diviziunea celulara.
Managementul de dezvoltare sezonieră a animalelor și a plantelor.
Clarificarea rolului durata zilei și reglementarea fenomenelor sezoniere se deschide mari oportunități pentru gestionarea dezvoltării organismelor.
Diferite tehnici de management de dezvoltare utilizate pe tot parcursul anului în creștere pe un artificiale culturi de lumină de legume și plante ornamentale, în timpul iernii și la începutul forțând culori, pentru răsad rapidă. Seed pre-tratare se realizează prin deformare la rece a culturilor de iarnă în însămânțarea de primăvară, și înflorire și fructificare, în primul an de multe plante bienale. Creșterea lungimii zilei, este posibil să se mărească producția de ouă de păsări în fermele de păsări de curte.