PHOTOPERIOD: SA MGA HALAMAN AT HAYOP - BIOLOGY - 2026

Ang photoperiod ay ang halaga ng ilaw at madilim sa isang 24 na oras na cycle. Sa lugar ng ekwador - kung saan ang latitude ay tumatagal ng isang halaga ng zero - ito ay pare-pareho at pantay-pantay, na may 12 oras na ilaw at 12 oras ng kadiliman.

Ang tugon sa photoperiod ay isang biological na kababalaghan kung saan binabago ng mga organismo ang ilan sa kanilang mga katangian - pagpaparami, paglaki, pag-uugali - depende sa pagkakaiba-iba ng ilaw, mga panahon at solar cycle.

Ang photoperiod ay nakakaapekto sa pagtubo ng mga buto. Pinagmulan: pixabay.com

Karaniwan, ang photoperiod ay karaniwang pinag-aralan sa mga halaman. Nilalayon nitong maunawaan kung paano binago ng mga pagkakaiba-iba sa parameter ng pag-iilaw ang pagsasama, metabolismo, paggawa ng bulaklak, ang agwat ng dormancy ng mga buds, o iba pang mga katangian.

Salamat sa pagkakaroon ng mga espesyal na pigment, na tinatawag na phytochromes, ang mga halaman ay nakakakita ng mga pagbabago sa kapaligiran na nangyayari sa kanilang kapaligiran.

Ayon sa ebidensya, ang pag-unlad ng mga halaman ay apektado ng bilang ng mga natanggap na oras. Halimbawa, sa mga bansa na may minarkahang mga panahon, ang mga puno ay may posibilidad na mabawasan ang kanilang paglaki sa mga taglagas ng taglagas, kung saan ang photoperiod ay mas maikli.

Ang kababalaghan ay umaabot sa mga miyembro ng kaharian ng hayop. Ang photoperiod ay may kakayahang makaapekto sa pagpaparami at pag-uugali nito.

Ang photoperiod ay natuklasan noong 1920 nina Garner at Allard. Ang mga mananaliksik na ito ay nagpakita na ang ilang mga halaman ay nagbabago ng kanilang pamumulaklak bilang tugon sa mga pagbabago sa haba ng araw.

Bakit nangyayari ang photoperiod?

Sa paglayo namin mula sa lugar na ito, ang mga oras ng ilaw at madilim na pagbabago bilang tugon sa pagtagilid ng axis ng lupa patungo sa araw.

Habang lumilipat kami mula sa ekwador sa alinman sa poste, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng ilaw at madilim ay mas minarkahan - lalo na sa mga poste, kung saan nakita namin ang 24 na oras ng ilaw o kadiliman, depende sa oras ng taon.

Bilang karagdagan, ang taunang pag-ikot ng mundo sa paligid ng araw ay nagiging sanhi ng photoperiod na magbago sa buong taon (maliban sa ekwador. Kaya, ang mga araw ay mas mahaba sa tag-araw at mas maikli sa taglamig.

Mga kalamangan ng pagtugon sa photoperiod

Ang kakayahang mag-coordinate ng ilang mga proseso ng pag-unlad sa isang partikular na oras ng taon kung saan mayroong isang mataas na posibilidad na ang mga kondisyon ay magiging mas kanais-nais na magbigay ng isang pakinabang. Nangyayari ito sa mga halaman, hayop, at kahit na ilang fungi.

Para sa mga organismo ay kapaki-pakinabang na magparami sa mga oras ng taon kung saan ang mga juvenile ay hindi kailangang harapin ang matinding mga kondisyon ng taglamig. Ito, walang alinlangan, ay magpapataas ng kaligtasan ng mga supling, na nagbibigay ng isang malinaw na pagbagay sa bentahe sa grupo.

Sa madaling salita, ang mekanismo ng likas na pagpili ay papabor sa pagsasabog ng hindi pangkaraniwang bagay na ito sa mga organismo na nakuha ang mga mekanismo na nagpapahintulot sa kanila na masuri ang kapaligiran at tumugon sa mga pagbabago sa photoperiod.

Photoperiod sa mga halaman

Sa mga halaman, ang haba ng mga araw ay minarkahan ang mga epekto sa marami sa kanilang mga biological function. Sa ibaba ay ilalarawan namin ang mga pangunahing proseso na apektado ng haba ng araw at gabi:

Namumulaklak

Ayon sa kasaysayan, ang mga halaman ay naiuri bilang pang-araw-araw, maikli, o neutral na mga halaman. Ang mga mekanismo ng halaman para sa pagsukat ng mga stimuli na ito ay napaka sopistikado.

Sa kasalukuyan, napagpasyahan na ang isang protina na tinatawag na CONSTANS ay may mahalagang papel sa pamumulaklak, naisaaktibo sa isa pang maliit na protina na lumilipat sa pamamagitan ng mga vascular bundle at aktibo ang isang programa ng pag-unlad sa isang reproduktibong meristem at hinihikayat ang paggawa ng bulaklak.

Long-day at maikling araw na halaman

Ang mga pang-araw na halaman ay namumulaklak nang mas mabilis lamang kapag ang pagkakalantad sa ilaw ay tumatagal ng isang oras. Sa ganitong mga uri ng halaman, ang pamumulaklak ay hindi mangyayari kung ang tagal ng madilim na panahon ay lumampas sa isang partikular na halaga. Ang "kritikal na halaga" ng ilaw ay nag-iiba depende sa species.

Ang mga uri ng mga halaman ay namumulaklak sa panahon ng tagsibol, o unang bahagi ng tag-init, kung saan ang halaga ng ilaw ay nakakatugon sa minimum na kinakailangan. Ang labanos, litsugas, at liryo ay inuri sa kategoryang ito.

Sa kabaligtaran, ang mga maikling araw na halaman ay nangangailangan ng mga mas mababang ilaw na ilaw. Halimbawa, ang ilang mga halaman na namumulaklak sa huli ng tag-araw, tag-lagas, o taglamig ay maikli ang araw. Kabilang sa mga ito, ang mga chrysanthemums, ang bulaklak ng Pasko o bituin at ang ilang mga varieties ng toyo.

Kakayahan

Ang mga estado ng latency ay kapaki-pakinabang para sa mga halaman, dahil pinapayagan nila ang mga ito na makayanan ang hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran. Halimbawa, ang mga halaman na nakatira sa hilagang latitude ay gumagamit ng nabawasan na haba ng araw sa pagkahulog bilang isang babala para sa malamig.

Sa ganitong paraan, maaari silang bumuo ng isang nakamamanghang estado na makakatulong sa kanila na makayanan ang mga nagyeyelong temperatura na darating.

Sa kaso ng mga heartworts, maaari silang makaligtas sa disyerto dahil gumagamit sila ng mahabang araw bilang isang senyas upang pumunta sa dormancy sa panahon ng masidhing panahon.

Kombinasyon sa iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran

Maraming mga beses ang tugon ng halaman ay hindi natutukoy ng isang solong kadahilanan sa kapaligiran. Bilang karagdagan sa tagal ng ilaw, temperatura, solar radiation at mga konsentrasyon ng nitrogen ay kadalasang nagpapasya sa mga pag-unlad.

Halimbawa, sa mga halaman ng species na Hyoscyamus niger, ang proseso ng pamumulaklak ay hindi mangyayari kung hindi ito natutugunan ang mga kinakailangan ng photoperiod, at din ng vernalization (minimum na halaga ng malamig na kinakailangan).

Photoperiod sa mga hayop

Tulad ng nakita namin, ang haba ng araw at gabi ay nagbibigay-daan sa mga hayop na i-synchronize ang kanilang mga yugto ng pag-aanak sa mga kanais-nais na oras ng taon.

Ang mga mamalya at ibon ay karaniwang nagpaparami sa tagsibol, bilang tugon sa pagpapahaba ng mga araw, at ang mga insekto ay karaniwang nagiging larvae sa taglagas, kapag ang mga araw ay nagiging mas maikli. Ang impormasyon tungkol sa tugon sa photoperiod sa mga isda, amphibian at reptilya ay limitado.

Sa mga hayop, ang kontrol ng photoperiod ay halos hormonal. Ang kababalaghan na ito ay pinagsama sa pamamagitan ng pagtatago ng melatonin sa pineal glandula, na kung saan ay malakas na hinarang ng pagkakaroon ng ilaw.

Ang hormonal na pagtatago ay mas malaki sa mga panahon ng kadiliman. Kaya, ang mga signal ng photoperiod ay isinalin sa melatonin pagtatago.

Ang hormon na ito ay responsable para sa pag-activate ng mga tukoy na receptor na matatagpuan sa utak at sa pituitary gland na kumokontrol sa mga ritmo ng pagpaparami, timbang ng katawan, pagdadaglat at paglipat.

Ang kaalaman sa tugon ng mga hayop sa mga pagbabago sa photoperiod ay naging kapaki-pakinabang para sa tao. Halimbawa, sa mga hayop, ang iba't ibang mga pag-aaral ay naghahangad na maunawaan kung paano apektado ang paggawa ng gatas. Sa ngayon ay nakumpirma na ang mga mahabang araw na pagtaas ng sinabi ng paggawa.

Mga Sanggunian

1. Campbell, NA (2001). Biology: Mga konsepto at relasyon. Edukasyon sa Pearson.
2. Dahl, GE, Buchanan, BA, & Tucker, HA (2000). Mga Epekto ng Photoperiodic sa Dairy Cattle: Isang Pagsusuri. Journal ng agham ng gatas, 83 (4), 885-893.
3. Garner, WW, & Allard, HA (1920). Epekto ng kamag-anak na haba ng araw at gabi at iba pang mga kadahilanan ng kapaligiran sa paglaki at pagpaparami sa mga halaman. Review sa Buwanang Panahon, 48 (7), 415-415.
4. Hayama, R., & Coupland, G. (2004). Ang molekular na batayan ng pagkakaiba-iba sa mga tugon ng pamumulaklak ng photoperiodic ng Arabidopsis at bigas. Ang pisyolohiya ng halaman, 135 (2), 677-84.
5. Jackson, SD (2009). Ang mga sagot ng halaman sa photoperiod. Bagong Phytologist, 181 (3), 517-531.
6. Lee, BD, Cha, JY, Kim, MR, Paek, NC, & Kim, WY (2018). Ang photoperiod sensing system para sa tiyempo ng pamumulaklak sa mga halaman. Ang ulat ng BMB, 51 (4), 163-164.
7. Romero, JM, & Valverde, F. (2009). Ang mga mekanismo ng photoperiod na inalagaan ng ebolusyon ay napanatili: kailan nagpakita ang halaman ng photoperiodic signaling ?. Pag-sign & pag-uugali ng halaman, 4 (7), 642-4.
8. Saunders, D. (2008). Ang Photoperiodism sa mga insekto at iba pang mga hayop. Sa Photobiology (pp. 389-416). Springer, New York, NY.
9. Walton, JC, Weil, ZM, & Nelson, RJ (2010). Impluwensya ng photoperiod sa mga hormone, pag-uugali, at immune function. Ang mga hangganan sa neuroendocrinology, 32 (3), 303-19.