Огромное влияние на жизнедеятельность растений и животных оказывает соотношение светлого (длина дня) и темного (длина ночи) периодов суток в течение года. Реакция организмов на суточный ритм освещения, выражающаяся в изменении процессов их роста и развития, называется фотопериодизмом. Регулярность и неизменная повторяемость из года в год данного явления позволила организмам в ходе эволюции согласовывать свои важнейшие жизненные процессы с ритмом этих временных интервалов. Под фотопериодическим контролем находятся практически все метаболические процессы, связанные с ростом, развитием, жизнедеятельностью и размножением растений.
Фотопериодизм — приспособительная реакция к комплексу сезонных изменений внешних условий. Он прямо воздействует на гормональную регуляцию растения. Посредством фотопериодизма регулируются клубнеобразование, формирование луковиц, цветение у покрытосеменных растений — фотопериодическая реакция зацветания. В зависимости от реакции на длину дня, ускоряющей зацветание, растения делятся на: длиннодневные, короткодневные и нейтральные. Основной результат фотопериодизма — образование в разных органах растений фотогормонов, влияющих на цветение, образование клубней, луковиц, корнеплодов и т.д. и на физиологические процессы (например, переход к покою, засухоустойчивость). Используя фотопериодизм, можно регулировать процессы роста и развития растений, в частности цветения, что применяется в селекции.
Для многих растений изменение длины дня даже на 15...20 мин уже вызывает фотопериодическую реакцию. Исследования, проведенные на растениях короткого дня, показали, что для их перехода к образованию репродуктивных органов (цветению)
важна длительность не дня, а ночи. Иначе говоря, для короткодневных растений необходим темновой период определенной длины. Если в середине темнового периода дать хотя бы вспышку света, то растение короткого дня к цветению уже не переходит. Так, если темновой период прерывается освещением на 3...5 мин, то коротко-дневные растения не зацветают. Для длиннодневных растений нужен короткий темновой период.
Фотопериодическое воздействие вызывается светом малой интенсивности. Так, достаточно прервать темновой период суток вспышкой света интенсивностью в 3...5 лк, чтобы короткодневные растения не зацвели. Даже лунный свет препятствует переходу к цветению короткодневных растений. Фотосинтез при таких интенсивностях освещения еще не идет. Эти данные показывают относительную независимость явления фотопериодизма от фотосинтеза. Вместе с тем переходу растений к цветению должен предшествовать определенный период нормального протекания фотосинтеза. Это связано с тем, что для проявления фотопериодической реакции нужно достаточное и определенное количество питательных (трофических) веществ, в частности углеводов и азотистых веществ. Реакция на фотопериод зависит от температуры, поэтому при зимовке кактусов при пониженных температурах, подавляющему большинству свет не обязателен. Особняком стоят, например, "чилийцы": они приспособлены в горах находиться при интенсивном освещении круглый год, и вегетировать при относительно невысоких температурах.
Под контролем фотопериода находятся самые разнообразные процессы. Так, у многих растений от длины дня зависит перестройка работы меристемы побега и образование цветков. При определенной длине дня возникают и почки у многих деревьев. Земляника образует расселительные побеги - усы - при наступлении длинных дней. Сбрасывание листьев у репчатого лука и тюльпанов происходит на длинном дне, а у березы и осины - на коротком. Образование запасающих органов (кочанов у капусты, клубней у диких видов картофеля и топинамбура) также зависит от длины дня. Растения пустынь могут изменять листья С-3 типа на С-4 и наоборот, а водные растения - сменяют подводные листья на надводные, получая из внешней среды фотопериодический сигнал. Из всего выше сказанного понятно что, фотопериодизм играет очень важную роль в жизни растений.
_____________________________________________________________________________________________
Использованные ресурсы:
1. "ЭКОФИЗИОЛОГИЧСЕКАЯ РОЛЬ ФОТОПЕРИОДИЗМА У РАСТЕНИЙ" — Карабаева А.А., Дуйсенбаева С.Т., Сарбасова Г.А.
2. "Физиология растений". Онлайн-энциклопедия fizrast.ru
3. "Биология - справочник юного натуралиста". http://www.bioaa.info