| Фотопериодизм |
|
Фотопериодизм играет большую роль в регуляции активности живых организмов и их развитии. Значимость имеет продолжительность освещения - фотопериод. Смену дня и ночи, а также изменение продолжительности светового периода суток организмы используют как сигналы для распределения своих функций во времени и для программирования своих жизненных циклов таким образом, чтобы использовать самые благоприятные условия. Например, наступление активности в разное время суток у ночных и дневных хищников ослабляет конкуренцию за добычу. В умеренных зонах выше и ниже экватора цикл развития животных и растений приурочен к определенным сезонам года. Подготовка к зиме осуществляется не на основе смены температурных условий, которые варьируют, а вследствие сокращения длины дня, которая в отличие от других сезонных характеристик всегда одинакова в определенное время года в данном месте. Изменения фотопериодизма служат пусковым сигналом, включающим физиологические процессы. Весной, с удлинением светового периода, начинается рост и цветение у растений, размножение у птиц и млекопитающих. Укорочение светового периода осенью служит сигналом растениям для сбрасывания листьев, животным — для накопления жира и миграции, подготовки к зимней спячке. Увеличение или уменьшение длины дня воспринимаются органами зрения у животных и специальными пигментами у растений. Возбуждение рецепторов вызывает ряд последовательных биохимических реакций, активацию ферментов или выделение гормонов и, наконец, физиологическую или поведенческую реакцию. Реакция организмов на сезонные изменения длины дня носит название фотопериодизма. Способность организмов воспринимать время, наличие у них «биологических часов»— важное физиологическое приспособление, повышающее шансы на выживание в данных условиях среды. Там, где нет выраженных сезонных колебаний климата, большинство видов не обладает фотопериодизмом. Например, у многих тропических деревьев цветение и плодоношение растянуто во времени, и на дереве одновременно встречаются и цветки, и плоды. В умеренном климате виды, успевающие быстро завершить свой жизненный цикл и не встречающиеся в активном состоянии в неблагоприятные сезоны года (эфемеры), также не проявляют фотопериодических реакций. Фотопериодизм может быть не только прямым, но и опосредованным. Например, у капустной корневой мухи зимняя диапауза (состояние покоя) развивается вследствие изменений качества пищи, возникающих в связи с подготовкой растения к холодам. |