Биологические ритмы растений. фотопериодизм

В связи с сезонными изменениями в природе, которые имеют ритмический характер, в растительных организмов формируются в процессе эволюции ритмические процессы и явления. Биологические ритмы - это периодические изменения биологических процессов и явлений, которые возникают в ответ на регулярные изменения действия экологических факторов. Эти ритмы обусловлены вращением Земли вокруг Солнца, вращением Земли вокруг своей оси и вращением Луны вокруг Земли. Периодические изменения действия факторов среды определяют наличие таких биологических ритмов, как сезонные, суточные и тому подобное. Сезонные ритмы - изменения внешнего вида, процессов роста и развития организмов в течение года в соответствии с дежурства его сезонов. Причиной таких явлений является вращение Земли вокруг Солнца, в результате чего меняются времена года со своими особенностями климатических условий. Соответственно, и у растений изменяются признаки приспособленности к этим условиям. Это * зонные явления является предметом изучения целой науки, которая называется фенологией. Суточные ритмы - это изменения состояния организмов в течение суток. Общеизвестно, что некоторые растения раскрывают цветки утром и закрывают их вечером. Но не всем известно, что и такие процессы, как фотосинтез, испарение воды растениями, деление клеток и т.д. имеют правильную суточную периодичность, которая сохраняется при определенных сезонных условий среды. Именно эти внутренние периодические изменения и определяют внешние проявления суточных ритмов, которые согласовывают процессы жизнедеятельности растения с изменениями температуры, влажности и т.п. течение суток. Итак, биологические ритмы являются важной приспособительной признаком растительных организмов к изменениям в окружающей среде.

Значение фотопериоду для растений

Многие процессы жизнедеятельности растений зависят от света и регулируется им. Однако главным является не количество света, а продолжительность светового и темнового периодов (фотопериод). Реакцию растений соотношение продолжительности дня и ночи, что выражается изменением процессов жизнедеятельности, называют фотопериодизмом . Продолжительность длины светового дня является самым постоянным из экологических факторов, потому что она всегда постоянна в определенном месте в данный день года, тогда как другие факторы (например, температура) могут изменяться в значительных пределах в сутки. У растений на изменение продолжительности светового периода реагируют в первую очередь листья. В результате этих изменений в их клетках образуются фитогормоны, которые влияют на цветение, ноябрь, прорастание семян и тому подобное. Способность растительных организмов отвечать на изменение длины светового дня дает им возможность заранее приспосабливаться к изменениям условий существования. Фотопериодизм тесно связан с явлением "биологических часов". "Биологические часы" - способность организмов реагировать на течение времени. В основе этой способности растений ориентироваться во времени есть четкая периодичность физических и химических процессов в клетках. И что особенно интересно, такая периодичность процессов не зависит от температуры окружающей среды. Эта способность позволяет растениям соответственно реагировать на смены времен года в результате точного измерения продолжительности светового дня и приспосабливаться к соответствующим условиям окружающей среды.

Реакция растений на такие ритмы освещения выражается изменением их процессов роста и развития. По типу фотопериодических реакций различают следующие группы растений: 1) растения короткого дня, которым для перехода к цветению нужна продолжительность светового дня до 12 часов (соя, табак, рис, астры, хризантемы) 2) растения длинного дня - это растения, которые зацветают по продолжительности светового дня более 12 часов (пшеница, картофель, сахарная свекла, листопадные деревья) 3) растения фотопериодически нейтрально растения, цветение которых происходит при любой длине светового дня (одуванчик, помидор, горох, гречиха, подсолнечник).

Вместе с фотопериодом существенно влияют на процессы жизнедеятельности растений и изменения температуры в течение суток - днем она должна быть повышена, а ночью - снижена. Это явление Ф. Вент назвал термопериодизмом. Реакцию растений соотношение температуры в течение дня и ночи, что выражается изменением процессов жизнедеятельности, называют термопериодизмом. Некоторые растения в определенный период развития потребует действия низких температур (например, рожь, озимая пшеница, рапс). Растения, в которых цветения и плодоношения возможно только после пребывания в условиях низких температур (от -1 до 2 ... 10 ° С), называют озимыми. Поэтому их высевают под зиму. Растения, которые цветут и плодоносят без предварительной действия низких температур, высевают весной и называют ярыми (ячмень, просо, гречиха, горох, кукуруза, яровая пшеница).

Итак свет и температура являются основными регуляторами роста и развития и многих других периодических явлений растительного организма.

Подводные висячие сады выкапывают функцию единой житницы океана, без которой жизнь в нем было бы невозможным.

Б. Сергеев

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >