Презентація: Фотоперіодизм

Одноклітинні еукаріоти. Одноклітинні вільноживучі твариноподібні організми. Фотоперіодизм та його адаптивне значення

Фотоперіодизм. Фотоперіодизм – це фізіологічна реакція організмів на добовий та сезонний ритм освітлення (тривалість дня та ночі). Зустрічається у рослин і тварин. Виявляється в коливаннях інтенсивності та термінів початку певних фізіологічних процесів (цвітіння у рослин, линька у тварин та інші).

Фотоперіодизм. Фотоперіодизм був відкритий в 1920 році американськими дослідниками Вайтманом Велсом Гарнером і Гаррі Арделом Аллардом під час селекційної роботи із тютюном. Вони виявили, що один з сортів, який цвів навесні та восени в теплиці, не зацвітає влітку у відкритому ґрунті.

Фотоперіодизм. У зв’язку з тим, що літні умови практично не відрізнялися від тепличних, було зроблено припущення, що цвітінню перешкоджає довгий літній день. Це припущення підтвердилося, коли вдалося отримати цвітіння тютюну влітку при штучно скороченому світловому дні. Рослина довгого дня. Рослина короткого дня. В умовах короткого дня. В умовах довгого дня

Фотоперіодизм. Рослини поділили на групи:рослини короткого дня, яким для переходу до цвітіння потрібно світла 12 і менше годин на добу (коноплі, тютюн);рослини довгого дня, для фази цвітіння їм потрібна довжина дня понад 12 годин на добу (картопля, пшениця, шпинат);рослини проміжного типу, цвітіння в яких наступає при певному діапазоні фотоперіодизму, наприклад гваюла;рослини фотоперіодично нейтральні, цвітіння в яких відбувається при будь-якій довжині дня (помідор, кульбаба тощо). Рослина довгого дня. Рослина короткого дня. В умовах короткого дня. В умовах довгого дня

Фотоперіодизм. У клітинах всіх органів рослини, а найбільше у листках, є спеціальна речовина — фітохром, яка реагує на тривалість світлового періоду і сприяє утворенню фітогормонів — речовин, що впливають на всі процеси у рослинному організмі: пришвидшують або сповільнюють їх. За різної тривалості дня утворюються різні фітогормони. Одні забезпечують ріст вегетативних органів (пагони, корені), а інші – утворення генеративних органів (квіток, плодів) та процесів дозрівання плодів, опадання листя. У рослин на генетичному рівні закладена чутливість до певної тривалості світлового дня, яка характерна для регіону їх походження. Якщо їх перевозять в інші регіони, то вони змінюють період цвітіння або взагалі не цвітуть, а лише наростають вегетативні органи.

Фотоперіодизм у рослин1. Добовий:відкривання і закривання квіток у певний часскладання листків на нічний періодповертання суцвіття соняшника за Сонцемфотосинтез (С3-, С4- чи CAM-фотосинтез)2. Сезонний:розпускання бруньокцвітіння і дозрівання плодівлистопадперіод спокою органів

Рослини короткого дня. Батьківщина – південні субтропічні та тропічні райони Землі. Потребують довжини світлового дня менш як 12 годин. Не зацвітають при більшій тривалості світлового дня. Якщо світловий день довгий, то наростає лише вегетативна маса (листки, пагони, коренеплоди, цибулини тощо)Цвітуть навесні або восени.

Рослини короткого дня. Батьківщина – південні субтропічні та тропічні райони Землі. Потребують довжини світлового дня менш як 12 годин. Не зацвітають при більшій тривалості світлового дня. Якщо світловий день довгий, то наростає лише вегетативна маса (листки, пагони, коренеплоди, цибулини тощо)Цвітуть навесні або восени.

Рослини довгого дня. Батьківщина – помірні широти Землі, де є зміна пір року. Потребують довжини світлового дня понад 12 годин. Не зацвітають при меншій тривалості світлового дня. Якщо світловий день короткий, то наростає лише вегетативна маса (листки, пагони, коренеплоди, цибулини тощо)Цвітуть влітку.

Рослини проміжного дня. Цвітіння наступає при певному діапазоні фотоперіодизму (гваюла).

Рослини нейтрального дня. Не дуже чутливі до зміни тривалості дня, якщо вона не є критичною (занадто короткою), тому що тоді рослина мало фотосинтезує.

Фотоперіодизм у тварин1. Добовий: деннінічнісутінкові тварини2. Сезонний:повернення перелітних птахівшлюбні періодилинькапідготовка до сплячки (накопичення жиру)міграції птахів

Фотоперіодизм у тварин. Вчені вважають, що тварини відчувають період доби та тривалість світлового періоду за допомогою органів зору. В організмі виробляються певні речовини - нейрогормони, які керують процесами линьки, міграцій, розмноження та іншими. Восени, коли ще тривають теплі і сонячні дні, птахи збираються відлітати, тому що відчувають зменшення світлового дня. Спарювання тварин відбувається у чітко визначені періоди і потомство народжується у найсприятливіший для вигодовування час.

Нічні тварини

Денні тварини

Фотоперіодизм у тварин. Змінюючи довжину світлового періоду в умовах штучного утримання свійських тварин і культурних рослин, можна регулювати процеси їхнього росту і розвитку, підвищувати продуктивність, стимулювати розмноження тощо. Штучне продовження дня в осінньо-зимовий період, що стимулює яйцекладку у птахів, використовується в птахівництві. У разі цілорічного вирощування овочів в умовах штучного освітлення досягають збільшення врожаю – подовження світлового дня забезпечує довший період фотосинтезу. Забезпечується цвітіння осінніх хризантем влітку – завдяки притіненню (зменшується тривалість світлового дня), а троянд – завдяки штучному освітленню взимку (збільшення світлового дня)