Фотопериодизм

(от Фото. И Период реакция организмов на суточный ритм лучистой энергии, т. Е. На соотношение светлого и тёмного периодов суток. Ф. Присущ растениям и животным и проявляется в разнообразных процессах жизнедеятельности. Ф. У растений – способность перехода от развития и роста вегетативных органов растений к формированию репродуктивных, к зацветанию под влиянием фотопериодов. Термин «Ф.» предложили в 1920 амер. Учёные У. Гарнер и Г. Аллард, открывшие это явление. По характеру фотопериодические реакции зацветания растения делятся на. Нейтральные, не обладающие фотопериодической чувствительностью и зацветающие почти одновременно при любой длине дня (конские бобы, гречиха). Короткодневные, развитие которых замедляется при длине дня более 10–12 ч (просо, кукуруза, перилла и др.).

Длиннодневные, развитие которых идёт наиболее интенсивно при 24-часовом освещении и замедляется при укорочении дня (пшеница, салат, горчица и др.). Промежуточные (стенофотопериодические), зацветающие при средней длине дня (например, тропические растения Micania scandens, Tephrosia Candida) и не зацветающие ни на коротком (менее 10 ч), ни на длинном (более 16 ч) дне. Крайнедневные (амфифотопериодические), зацветающие как на коротком (менее 10 ч), так и на длинном (более 16 ч) дне (Madia elegans, Setaria verticillata). Коротко-длиннодневные (например, Scabiosa succisa), быстро зацветающие при выращивании их вначале на коротком, а затем на длинном дне. Длинно-короткодневные (например, Cestrum nosturnum), быстро зацветающие при выращивании их на длинном дне, а затем на коротком.

Принадлежность растений к той или иной группе зависит от их географического происхождения и распространения. Растения короткого дня произрастают в тропических и субтропических областях, растения длинного дня – главным образом в умеренных и сев. Широтах. Это указывает на приспособительный характер фотопериодической реакции не только к длине дня как экологическому фактору, но и ко всему комплексу внешних условий. Ф. – своеобразные часы, синхронизирующие ритм Онтогенеза с сезонным ритмом. Например, растения короткого дня приспособились к жизни в условиях жаркого и сухого лета субтропиков или, наоборот, к условиям периодических проливных дождей и при более длинном дне в эти сезоны не цветут и не плодоносят. Восприятие фотопериодических условий осуществляется рядом пигментных систем (например, Фитохромом) листьев, в которых при изменении обмена веществ образуются Фитогормоны и меняется баланс между стимуляторами и ингибиторами цветения.

При передвижении продуктов фотосинтеза в верхушки стеблей и стеблевые почки создаётся возможность образования цветочных зачатков. Т. О., Ф. Процесса зацветания разграничивается на листовую и стеблевую фазы. Природу процессов, лежащих в основе явлений Ф. Зацветания, по-видимому, надо искать в соотношениях трофических и гормональных факторов, т. Е. По взаимосвязи процессов фотосинтеза и дыхания с последующими специфическими процессами, происходящими на свету или в темноте, ведущими к биосинтезу конечных продуктов, обусловливающих репродуктивное развитие. Ф., влияя на ростовые процессы, на скорость развития, на соотношение этих процессов, влияет тем самым на Морфогенез (образование клубней, луковиц, корнеплодов, на форму стеблей и листьев и т.д.), на физиологические особенности – устойчивость к морозу и засухе, к заболеваниям, состояние покоя у растений.

Регуляция процессов роста и развития с помощью Ф. Используется в практике селекции и семеноводства, овощеводства и цветоводства. Лит. Самыгин Г. А., Фотопериодизм растений, «Тр. Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева АН СССР», 1946, т.3, в. 2. Клешнин А. Ф., Растение и свет, М., 1954. Мошков В. С., Фотопериодизм растений, Л. – М., 1961. Разумов В. И., Среда и развитие растений, 2 изд., Л. – М., 1961. Чайлахян М. Х., Факторы генеративного развития растений, М., 1964. Аксенова Н. П., Баврина Т. В., Константинова Т. Н., Цветение и его фотопериодическая регуляция, М., 1973. Шульгин И. А., Растение и солнце, Л., 1973. И. А. Шульгин. Ф. У животных. Способность реагировать на изменение продолжительности дня и ночи в суточном цикле присуща многим группам животных.

Насекомым, клещам, рыбам, птицам, млекопитающим и др. Фотопериодические реакции животных контролируют наступление и прекращение брачного периода, плодовитость, осенние и весенние линьки, переход к зимней спячке, чередование обоеполых и партеногенетических поколений, миграции, развитие (активное или с диапаузой) и др. Сезонные приспособительные явления. Особенности фотопериодических реакций определяются наследственностью и поддаются селекции. Физиологические и биохимические основы Ф. Во многом неясны. Предполагают, что они осуществляются путём сложной цепи нервнорефлекторных и гормональных реакций. Почти несомненно, что Ф. Связан с биологическими ритмами (См. Биологические ритмы) (циркадными). Познание механизмов Ф.

Позволит прогнозировать фенологию (См. Фенология), динамику численности насекомых в природе, разводить полезных насекомых-энтомофагов, управлять развитием животных при их промышленном разведении (искусственное продление дня в осенне-зимний период, стимулирующее яйцекладку у птиц, используется в птицеводстве). Лит. Данилевский А. С., Фотопериодизм и сезонное развитие насекомых, Л., 1961. Фотопериодизм животных и растений, Л., 1976. Wolfson A., Animal photoperiodism, «Photophysiology», 1964, v. 2..